- •Часть III
- •3.9. Цепные передачи
- •3.9.1. Общие сведения
- •3.9.2. Классификация цепных передач и цепей
- •3.9.3. Проектирование звездочек
- •3.9.4. Критерии работоспособности и расчета цепных передач
- •3.9.5. Расчет основных геометрических параметров цепных передач
- •3.9.6. Основы работы цепной передачи
- •3.9.7. Конструкции передач с шариковыми цепями
- •3.9.8. Основы конструирования цепных передач
- •3.10. Передача винт-гайка
- •3.10.1. Общие сведения
- •3.10.2. Расчет передач скольжения
- •3.10.3. Расчет передач качения
- •3.10.4. Конструктивные разновидности передач винт-гайка
- •4. Оси и валы
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Классификация
- •4.3. Материалы валов и осей
- •4.4. Основы конструирования осей и валов
- •4.5. Критерии работоспособности и расчета валов и осей
- •4.6. Проектный расчет валов и осей
- •4.6.1. Составление расчетных схем
- •4.6.2. Расчёт опасного сечения
- •4.7. Проверочные расчеты валов и осей
- •4.7.1. Расчет на выносливость валов и вращающихся осей
- •4.7.2. Расчет валов и неподвижных осей на статическую прочность
- •4.8. Проверочный расчет валов и осей на жесткость
- •4.9. Расчет валов на колебания
- •5. Подшипники
- •5.1. Подшипники качения
- •5.1.1. Общие сведения
- •5.1.2. Классификация
- •5.1.3. Обозначение подшипников качения
- •5.1.4. Точность подшипников качения
- •5.1.5. Причины выхода подшипников из строя и критерии расчета
- •5.1.6. Расчет подшипников качения и подбор их по стандарту
- •5.1.7. Распределение нагрузки между телами качения
- •5.1.8. Потери на трение в подшипниках качения
- •5.1.9. Смазка подшипников качения
- •5.2. Подшипники скольжения
- •5.2.2. Классификация подшипников скольжения
- •5.2.3. Материал подшипников скольжения
- •5.2.4. Критерии работоспособности и расчета подшипников скольжения
- •5.2.5. Конструкции подшипников
- •5.2.6. Условные расчеты подшипников
- •5.2.7. Тепловой расчет подшипников
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Классификация муфт
- •6.3. Расчет муфт
- •6.4. Конструкции муфт
- •Жесткие.
- •1.1.1.3. Разъемные в плоскости, перпендикулярной оси вала.
- •1.1.2. Компенсирующие самоустанавливающиеся
- •7. Пружины
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Классификация и материалы пружин
- •7.3. Конструкция пружин
- •7.4. Расчет винтовых пружин растяжения (сжатия)
- •7.5. Расчет винтовых пружин кручения
- •7.6. Расчет плоских пружин
- •Литература
- •Содержание
- •Часть III
4.4. Основы конструирования осей и валов
Посадочные поверхности
Посадочные поверхности (под ступицы зубчатых колес, шкивов, звездочек, и т.п.) характеризуются шероховатостью и размером диаметра. Диаметры выбираются из стандартного ряда посадочных размеров. Диаметры под подшипники качения — из стандартного ряда внутренних диаметров подшипников. Перепад диаметров ступеней определяется: стандартными диаметрами посадочных поверхностей под ступицы и подшипники, возможностью восприятия осевых сил и условиями сборки. Шпонки, по возможности, следует располагать в одной плоскости.
ЦАПФЫ (шейки) вала
Участок вала, которым он опирается на подшипник и воспринимает радиальную нагрузку, называется цапфой. Цапфы осей и валов, работающих в подшипниках скольжения, бывают: цилиндрическими (рис. 14,а), с буртами (рис. 14,б), коническими (рис. 14,в) и шариковыми (рис. 14,г).
Наиболее распространены цилиндрические цапфы. Для предотвращения осевых смещений цапфы делают с буртами. Для регулировки зазора в подшипниках или осевого фиксирования вала рекомендуется коническая цапфа. При необходимости угловых смещений вала применяют шаровую цапфу. Цапфы валов для подшипников качения выполняются цилиндрическими и характеризуются меньшей длиной.
ПЯТЫ
Пяты — участки валов, которыми они опираются на подшипники воспринимают осевую нагрузку. Пята может быть:
|
|
Рис. 14. Цапфы валов |
|
|
|
Рис. 15. Пяты валов |
|
|
|
а) |
б) |
Рис. 16. Средства восприятия осевых нагрузок |
сплошной (рис. 15,а), кольцевой (рис. 15,б), гребенчатой (рис. 15,в). Подшипник в этом случае называется подпятником.
Устройства для передачи осевых нагрузок
ТЯЖЕЛЫЕ нагрузки передаются УПОРОМ деталей в УСТУПЫ на валу (рис. 16,а) или ПОСАДКОЙ этих деталей с НАТЯГОМ (рис. 16,б).
СРЕДНИЕ осевые нагрузки передаются ГАЙКАМИ (рис. 17,а), ШТИФТАМИ (рис. 17,б) и другими устройствами.
Легкие осевые нагрузки передаются СТОПОРНЫМИ ВИНТАМИ (рис. 18,а), КЛЕММОВЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ (рис. 18,б) или ПРУЖИННЫМИ КОЛЬЦАМИ (рис. 18,в).
Переходные участки валов
КАНАВКИ (рис. 19) для выхода шлифовальных кругов обычно выполняются для валов 10 50 мм шириной мм и глубиной мм, а для валов 50 100 мм, мм и мм.
Канавки должны иметь максимальные радиусы. Канавки существенно повышают стойкость шлифовальных кругов, но вызывают значительную концентрацию напряжений и понижают прочность валов при переменных напряжениях.
Канавки также нужны на концах участков с резьбой для выхода резьбонарезного инструмента.
ГАЛТЕЛЬ
Галтель постоянного радиуса. Радиус галтели выбирают меньше радиуса закругления насаживаемых деталей. Для шеек под подшипники качения рекомендуется
; ,
где — диаметр меньшей из сопрягаемых ступеней;
— высота уступа.
|
|
||
а) |
б) |
||
Рис. 17. Устройства для передачи осевых нагрузок |
|||
|
|
|
|
а) |
б) |
в) |
|
Рис. 18. Устройства для передачи осевых нагрузок |
|||
|
|
|
|
Рис. 19. Канавка |
Рис. 20. Галтель |
Рис. 21. Канавка |
|
|
|||
а) б) в) г) |
|||
Рис. 22. Основные концентраторы напряжений |
РАЗГРУЗОЧНАЯ КАНАВКА (рис. 21) — выполняется путем ударения мало напряженного материала. При этом напряжения распределяются более равномерно и концентрация их снижается.