VT Farm - шаблон joomla Форекс
З м і с т
З м і с т

ТЕМА 2.4 - ДЕТАЛІ МАШИН.

kisspng car computer icons motor vehicle service auto parts 5ac4225f16a778.2023518315228032950928

Урок №12. Деталі машин.                                                                                                                   

Деталі машин. Деталі та збірні одиниці загального і спеціального призначення. Вимоги до них. Роз’ємні та нероз’ємні з’єднання деталей машин, їх види.

Деталі і складальні одиниці передач обертального руху. Осі і вали, їх відмінності за характером роботи. Основні види підшипників та їх застосування. Муфти, їх класифікація та застосування. Редуктори, коробки передач.

kisspng car computer icons automobile repair shop vehicle car service 5ad0f0e94d6599.058759271523642601317

Деталі та збірні одиниці загального і спеціального призначення.                                                

auto parts volkswagen golf 3

Досить значна кількість деталей і складальних одиниць зустрічається майже в усіх машинах (болти, гайки, шайби, підшипники кочення ланцюги тощо), тому їх називають деталями і складальними одиницями загального призначення.

Деталями і складальними одиницями спеціального призначення називають такі, що зустрічаються тільки в одному чи декількох типах машин, наприклад шпинделі верстатів, колінчасті поршні, розподільчі вали.

Всі деталі і складальні одиниці загального призначення діляться на з’єдну­вальні (нарізні, шпонкові, заклепувальні тощо), для передачі обертального руху (зубчасті колеса, шківи, зірочки тощо) і обслуговуючі передачі (вали підшипники, муфти тощо).
kisspng car motor vehicle service automobile repair shop c repair 5abb0388156bc5.8264101815222055760878

Типові деталі для передавання обертального руху.                                                                        

Cardan joint DIN808 type D z arrangement topview animated

Найхарактернішими типовими деталями для передавання оберталь­ного руху в промисловому обладнанні є вали, осі, підшипники, муфти тощо.

Обертові частини приводів машин - зубчасті колеса, диски, муфти, шківи тощо - у більшості випадків установлюють на валах і осях, які можуть бути розташовані по-різному - горизонтально, вертикально, під кутом.

Вал - це деталь, що обертається в підшипниках і передає крутний мо­мент. За конструкцією вали поділяються на прямі, колінчасті, шліцьові, вали-шестірні тощо. Особливу групу складають гнучкі вали.

Вали можуть бути гладенькими або ступінчастими. Утворення ступенів пов'язано з умовами виготовлення і зручністю складання. Довгі вали можна виготовляти з окремих частин, з’єднаних муфтами. При експлуатації вали працюють на згин, закручування, а в окремих випадках додатково і на розтя­гування і стискання.

За типами перерізів вали і осі діляться на суцільні і порожнисті. Порож­нистий переріз застосовується для зменшення маси і розташування інших деталей в середині валів і осей.

8789

Для передачі сил вали з’єднуються з зубчастими колесами і шківами за допомогою спеціальних деталей - шпонок. Одна частина шпонки встанов­люється на валу, інша - в приєднуваній деталі. Переріз шпонок і шпонкових пазів у з’єднуваних деталях вибирають в залежності від діаметра вала і харак­теру спряження.

Різниця між валом і віссю полягає в тому, що вал обертається і передає силу через закріплені на ньому деталі іншим деталям, які з ним спряжені, вісь же, обертаючись або залишаючись нерухомою, тільки утримує деталі, що на ній насаджені.

Для з’єднання валів з зубчастими колесами і шківами застосовують та­кож шліцьові з’єднання.

b454df77ff6bf7d0ea7700d3b08c160e Цапфами називають ділянки валів і осей, які лежать в опорах кочення або ковзання. В залежності від положення на валу цапфи ділять на шипи, шийки і п’яти. Шип розташовується на кінці вала і сприймає радіальне наван­таження. Шийка знаходиться в середній частині вала. Вона також сприймає радіальне навантаження і одночасно дію крутного моменту. П’ята - торцева частина вала або осі, сприймає лише осьові навантаження.
300px Spline shaft

Вали і осі - відповідальні деталі машини. Опорні частини валів дуже ретель­но обробляються для кращого їх з’єднання з деталями. Конструкція валів визна­чається способом закріплення на них деталей, типом і розмірами підшипників, що є опорами, а також технологічними умовами оброблення і складання.

У багатьох верстатах застосовуються шліцьові вали - з неглибокими по­здовжніми пазами на поверхні. Пази чергуються з виступами - шліцами прямокутного, трикутного чи фасонного профілю. Точно такі ж шліци роб­лять у маточині, що з’єднується з валом і пересувається по ньому.

Шліцьові з’єднання складніші за будовою і виготовленням, ніж шпонкові. Але вони забезпечують точніше розташування деталі на валу і дають змогу передавати дуже великі обертові моменти при меншому поперечному пере­різі вала. Крім того, вони довговічні і зносостійкі.
Spline shaft section
CoolClips indu0400

Підшипники.                                                                                                                                        

zamena podshipnika v stiralnoi mashine atlant 2

Опори валів і осей, призначені для сприйняття радіальних і осьо­вих навантажень, називають підшипниками. Радіальне навантаження ство­рюється силою, яка перпендикулярна до осі вала, а осьове - силою, що діє вздовж його осі.

У залежності від характеру відносного переміщення деталей розрізняють тертя двох видів: ковзання і кочення. У разі тертя ковзання поверхня, лінія або точка дотикання однієї деталі весь час ковзається по другій. Це спостері­гається, наприклад, при пересуванні поршня в циліндрі, русі каретки супорта токарного верстата по напрямних станини, при викреслюванні круга на площині вістрям циркуля і т. д.

При терті кочення деталі перекочуються одна по одній без ковзання і по­верхні їх дотикаються тільки по лінії або в одній точці, причому по мірі пе­рекочування лінія або точка дотикання весь час замінюється новою, що спо­стерігається, наприклад, при коченні котків по рейках, перекочуванні (без ковзання) зубів коліс у зубчастих передачах тощо.

Якщо конструкції попарно з’єднаних деталей і навантаження однакові, то опір тертю і знос деталей значно менші при коченні.

Найхарактерніше проявляються сили тертя в підшипниках, нерухомих опорах, в яких обертаються шипи (цапфи) валів. За видами тертя підшипни­ки поділяються на підшипники ковзання і підшипники кочення.

dubl1 Підшипники ковзання. Ці деталі так називають тому, що між шийкою ва­ла, що обертається, і нерухомою опорною внутрішньою поверхнею підшип­ника виникає тертя ковзання. Спочатку зазор між шийкою вала і посадочною поверхнею підшипника мінімальний, але він збільшується внаслідок їх зно­шування. Швидкість збільшення зазору залежить від конструкції підшипни­ка. У промисловому обладнанні застосовуються підшипники ковзання різ­них конструкцій. Головним чином вони виготовляються з антифрикційних матеріалів, які забезпечують достатню міцність і твердість як за кімнатної температури, так і за температури найбільшого нагрівання в процесі роботи, а також дають змогу одержати найменші тертя і знос, легко пришабруються і швидко припрацьовуються, мають потрібну мікропористість для збережен­ня мастила в період зупинки вала (шпинделя) та забезпечують легке вида­лення продуктів зносу.
Opera Знімок 2018 11 27 131408 avatars.mds.yande
Opera Знімок 2018 11 27 131310 avatars.mds.yandex.net
aluminium bronze rod 03 1493899097 p 2961951 562513 173567691 w640 h640 89 142054931354abdcc107bd0

У станкобудуванні підшипники ковзання, в основному, виготовляють з антифрикційних кольорових сплавів двох типів: олов’яних і алюмінієвих бронз, а також бабітів.

Підшипники ковзання поділяють на дві основні групи: нерознімні та рознімні. Нерознімні можуть бути нерегульованими і регульованими. До пер­ших, як правило, належать втулки і посадочні місця під вали в різних корпу­сах і станинах. У нерегульованих підшипниках на відміну від регульованих не можна змінювати зазор між шийкою вала і поверхнею, на яку вона спира­ється. У регульованих підшипниках зазор можна підтримувати постійним, не дивлячись на знос підшипника і шийки вала. Рознімні підшипники складаються з двох частин (піввтулок) або декількох сегментів.
sko1 1024x682

Підшипники ковзання мають такі недоліки:

♦   великі втрати потужності, що передається, внаслідок тертя;

♦   збільшення початкового зазору між вкладишем і посадочним

     місцем, спе­ціально передбаченим для створення шару мастила в межах цього зазору;

♦   значна трудомісткість виготовлення підшипників;

♦   застосування кольорових металів.

6677767675

zapressovka podshipnikov1 big

Підшипники кочення  широко використовуються в усіх галузях машинобудування. Це готові складальні одиниці, основними елементами яких є тіла кочення - кульки або ролики, що розташовуються між кільцями і утримуються на визначеній відстані один від одного за допомогою сепара­тора 4. У процесі роботи кульки 2 (або ролики) котяться по бігових доріжках кілець 1 і 3. Одне з кілець, як правило, нерухоме. При терті кочен­ня втрати потужності, що передається, значно менші, ніж при терті ковзання. 

У залежності від характеру навантажень, які сприймаються шарико- і роликопідшипниками кочення, їх поділяють на три групи: радіальні, упорні і радіально-упорні. Форма роликів може бути циліндричною, бочковидною, конічною , голчастою або витою. 

Радіально-упорні підшипники  призначені для сприйняття комбінованих навантажень - одночасно діючих радіальних і осьових. 

Здатність сприймати осьові навантаження радіально-упорним шарикопідшипником залежить, головним чином, від кута контакту. Він не перевищує 400 (стандартні кути 12; 26 і 400). 

У підшипниках кочення цапфа вала, як правило, спирається на поверхню внутрішнього кільця й обертається з ним відносно зовнішнього кільця. Під­шипники кочення зносостійкіші за підшипники ковзання. Крім того, вони можуть застосовуватись на різних швидкостях без додаткового регулювання, не потребують великої кількості мастила, обслуговування їх нескладне. За­стосування підшипників кочення характеризується найменшими втратами потужності від тертя в опорах.

Слюсарі-ремонтники повинні знати, які підшипники і в яких випадках ви­користовуються, а також принципи їх регулювання.

sko1 1024x682
dubl1

Підшипники кожного із розглянутих видів діляться на одно-, дво- і багаторядні. Однорядні шарико- і роликопідшипники вже було  показано.

Дворядні шарико- і роликопідшипники складаються з тих же частин що й однорядні, але внутрішнє кільце у них має дві паралельні доріжки кочення а доріжка кочення зовнішнього кільця виконана у формі сфери, що обумови­ло назву цих підшипників - сферичні. Завдяки сферичній формі внутрішньої поверхні зовнішнього кільця підшипник вільно самовстановлюється при підвищенні неспіввісності (перекосі гнізд підшипників вала в корпусній деталі). Цим запобігається затиснення кульок або роликів. У зв’язку з такою особливістю сферичні підшипники називають самоустановлюваними У звичайних підшипниках кочення перекоси валів не допускаються.

4d1a7436223993.571494a52efda Багаторядні підшипники мають декілька рядків кульок або роликів. Умовні позначення підшипників кочення характеризують внутрішній діа­метр, серію, тип, конструктивні особливості та клас точності підшипника. Повне умовне позначення підшипників складається з семи цифр значення яких залежить від місця, що займає кожна з них в умовному позначенні (справа наліво). Першою і другою позначають діаметр вала (внутрішній діа­метр підшипника або втулки), третьою і сьомою - серію, четвертою - тип п’ятою і шостою — конструктивні особливості.

Відповідно до ГОС'Т 520-71 установлено п’ять класів точності: 0, 6, 5, 4 і 2, де 0 - підшипник кочення звичайної точності, 6 - підвищеної, 5 - високої, 4 - особливо високої, 2 - надвисокої.

Підшипники класу 0 застосовуються в механізмах різного обладнання, кла­сів 6, 5 - у точних механізмах верстатів, зокрема, для точних шпинделів, а класів 4 і 2 - в особливо точних механізмах (наприклад, для шпинделів прецизійних верстатів). Точні підшипники не слід установлювати там, де можуть працювати підшипники класу 0. Чим точніші підшипники, тим дорожче вони коштують.

355544

На малюнку зображено дворядний роликопід­шипник високої точності. Він складається з внут­рішнього 1 і зовнішнього 4 кілець, циліндричних роликів 3 і сепаратора 2. Отвір внутрішнього кільця виконано з конусністю 1:12, що дає змогу встановлювати підшипник на конічній шийці вала. Зовнішня поверхня цього кільця має бортики, які створюють дві доріжки для точного на­правлення коротких циліндричних роликів.

Ролики в обох рядах закріплено в гніздах се­паратора. Один ряд зміщено відносно другого на півкроку, ряди розташовано у шахматному по­рядку. Завдяки такому розміщенню, а також ве­ликій кількості роликів у підшипнику зовнішнє навантаження розподіляється оптимально.

Зовнішнє кільце підшипника має одну суцільну циліндричну доріжку без бортиків. Для полегшення складання на краях доріжок зроблено скоси.

З’єднання підшипника з конусною шийкою шпинделя дає змогу регулю­вати радіальний зазор осьовим переміщенням внутрішнього кільця підшип­ника вздовж конічної поверхні шпинделя. При переміщенні кільце розши­рюється, зменшується зазор між тілами кочення і підвищується жорсткість складальної одиниці.

Описані підшипники є опорами шпинделів точних швидкохідних верстатів.

Муфти.
578943

У механізмах промислового обладнання застосовують різні муф­ти: одні - для з’єднання двох співвісно розташованих валів або валів, розмі­щення яких близьке до співвісного, інші - фрикційні - призначаються для з’єднання двох валів або з’єднання вала з посадженою на нього деталлю. Багатодискові фрикційні муфти застосовують також для вмикання і вимикання деяких механізмів.

Постійні з’єднання валів одержують за допомогою жорстких і пружних муфт. Жорсткі втулковімуфти з’єднують співвісно розташовані вали 1 і 4 за допомогою втулки 3 і штифтів 2 або шпонок. Ці муфти компактні, дешеві, зносостійкі. Їх, як правило, не ремонтують, зношені замінюють новими.

Пружні муфти допускають деяке відхилення розташування з’єднуваних валів від співвісного, пом’якшують поштовхи та удари.

Одна з найпростіших пружних муфт показана на малюнку. Вона склада­ється з півмуфт 5 і 6, причому в одній півмуфті закріплено чотири або шість пальців 7 з насадженими на них кільцями 8, виготовленими з гуми, шкіри або прогумованої тканини. Кільця входять у отвір другої півмуфти, і оскіль­ки вони пружні, то дають змогу осям півмуфт трохи зміститися або переко­ситися під час роботи. Пальці закріплюють гайками 9.

Для постійного з’єднання валів у сучасних машинах широко застосову­ються кулачково-дискові (хрестові)муфти, які самоцентруються. Вони є різновидом пружних муфт. Така муфта складається з двох пів­муфт 10 і 12, що мають по одному прямокутному пазу на торці, і проміжної деталі 11. Ця деталь може бути виконана у вигляді диска або кільця, на тор­цях якого взаємно перпендикулярно розташовані два виступи 13. Своїми виступами проміжна деталь входить у пази фланців.

Хрестовими муфтами можна з’єднувати два вали при відхиленнях від співвісності до 0,04 діаметра вала і кутових відхиленнях, що не перевищу­ють 0030'. Деталі таких муфт виготовляють із сталей, щоцементуються, а потім гартуються. Проміжну деталь для малонавантажених муфт виготов­ляють з текстоліту або деревношаруватих пластиків. Розсувну кулачкову муфту. Її півмуфта 14 закріплюється на валу нерухомо, півмуфту 16 з’єднують з другим валом за допомогою шпонки. Для передачі руху від одного вала до другого треба перемістити півмуфту 16в осьовому напрямку (при цьому шпонковий паз 17 буде ковзати по її шпонці) і ввести в зачеплення кулачки 15. Муфти цього типу забезпечують надійне з’єднання валів.

592629 vms Mufta

Кулачкові муфти мають малі габаритні розміри, просту конструкцію, виготовлення їх коштує недорого. Недолік цих муфт полягає в тому, що їх ввімкнення на великій швидкості без будь-яких запобіжних заходів супрово­джується ударом, який може спричинити аварію.

Обгінні муфти широко застосовуються у механізмах для передачі руху в одному напрямку, вони автоматично замикаються в одному напрямку обер­тання і розмикаються в протилежному.

cb0a35cc6c71

На попередньому малюнку показано фрикційну обгінну муфту з роликами. Вона скла­дається з обойми 18 з гладенькою циліндричною внутрішньою поверхнею, роликів 19 і зірочки 20. Між обоймою і зірочкою створені порожнини 21, що звужуються в одному напрямку. Ролики виштовхуються штовхачами 25 з пружинками 23 в частини порожнин, які звужуються. При обертанні зірочки за годинниковою стрілкою під дією сил тертя ролики заклинюються і затя­гують за собою обойму, що закріплена в механізмі, наприклад за допомогою шпонки 22. При обертанні у зворотному напрямку обойма обганяє зірочку, викочує ролики у широкі частини порожнин і муфта розмикається.

Деталі обгінних муфт мають високу поверхневу твердість, до HRCe 50-60. Ролики виготов­ляють із сталі ШХ15, зірочки, вкладиші 24 і обойми - зі сталі 20Х і 40Х.

Такі муфти виготовляють для передачі моментів від 2,5 до 770 Н*м при діаметрах валів 10- 90 мм.

11227611234456677

Багатодискові фрикційнімуфти складаються з двох або декількох дисків, торцеві поверх­ні яких міцно притиснуті одна до одної. Діаметр і кількість ва­лів підбирають в залежності від потужності, яка передається. Чим більша площа контакту між дис­ками, тим більша потужність пе­редається. На мал. 12.5 наведено схему багатодискової фрикційної електромаг­нітної муфти, що працює внаслідок дії сил тертя, які виникають в результаті магнітного притягування між деталями, з’єднаними з ведучою і веденою частинами. Привід цієї муфти здійснюється через зубчасте колесо 7, наса­джене на корпус 11. У ньому розміщено електромагнітну котушку 4, один кінець приводу якої виведено на корпус, тобто заземлено, а другий з’єднано з контактним кільцем 6, заізольованим від корпуса кільцем 12. Корпус 11 разом з запресованою втулкою 10 вільно обертається на веденому валу 8 і утримується від осьового переміщення кільцем 9, яке закріплюється стопорним гвинтом.

Якір 1 і диск 2 з’єднані з валиком за допомогою шліцьового з’єднання, вони вільно пересуваються вздовж осі. Диски 3 мають зовнішні виступи, які вільно переміщуються по пазах обойми 5, закріпленої на корпусі 11.

Муфту вмикають, подаючи постійний струм в обмотку котушки 4 через контактне кільце 6. При цьому під дією магнітного поля, що виникло, диски 2 і 3 затискаються між якорем 1 і корпусом 11 і рух передається валу 8і всьо­му механізму.

Редуктори і коробки передач.

1234з

Редуктор  - механізм, передаючий і перетворюючий крутячий момент з однією або більш механічними передачами. Основні характеристики редуктора - ККД, передавальне відношення, передавана потужність, максимальні кутові швидкості валів, кількість провідних і ведених валів, тип і кількість передач і рівнів.

Зазвичай редуктором називають пристрій, що перетворює високу кутову швидкість обертання вхідного валу в нижчу на вихідному валу, підвищуючи при цьому обертовий момент. Редуктор, який перетворить низьку кутову швидкість у вищу зазвичай називають мультиплікатором. Редуктор, який перетворить високу кутову швидкість в нижчу, зазвичай називають демультипликатором.

Редуктор із ступінчастою зміною передавального відношення називається коробкою передач, з безступінчастою - варіатор.

054673

 

Оставить комментарий

Наверх