|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Конструктивные элементы валов и осей,
Применяемые материалы. Валы и оси вращаются в опорах, в качестве которых служат подшипники качения и скольжения. Опорные части валов и осей называют цапфами, при этом концевые цапфы для подшипников скольжения называют шипами, а промежуточные – шейками (рис. 27 а). Концевые опорные поверхности валов и осей, предназначенных для восприятия осевых нагрузок, называют пятами, а подшипники скольжения, в которых они размещаются, - подпятниками (рис. 27 б).
Конструктивная форма вала или оси во многом определяется видом их соединения с насаженными на них деталями. Виды этих соединений весьма разнообразны и выбираются в соответствии с величиной и родом передаваемых нагрузок, а также требуемой точностью центрирования насаженных деталей. Чаще всего детали закрепляются на валу или оси шпонками или шлицами, либо посадкой с гарантированным натягом.
Для изготовления валов и осей используют углеродистые стали марок 20, 30, 45 и 50, легированные стали марок 20Х, 40Х 40ХН и др. Выбор материала, термической и химико-термической обработки определяется конструкцией вала и опор, условиями эксплуатации. Общие сведения об опорах валов и осей Опорами называют устройства, обеспечивающие вращение подвижных частей механизма и непосредственное восприятие давления со стороны вала или оси. В зависимости от вида трения опоры (подшипники) бывают с трением скольжения и трением качения. Опоры с трением скольжения имеют следующие преимущества: – они могут работать при высоких скоростях и нагрузках в агрессивных средах; – они малочувствительны к ударным и вибрационным нагрузкам; – их можно устанавливать в местах, недоступных для установки подшипников качения, например на шейках коленчатых валов. К основным недостаткам опор с трением скольженияотносятся: – более высокие потери на трение при обычных условиях; – усложнённые системы смазки тяжело нагруженных, быстроходных подшипников; – необходимость постоянного контроля смазки (исключение представляют приборные подшипники из фторопласта и капрона, а также металлокерамические подшипники); – необходимость применения дефицитных материалов и высокой твёрдости поверхности цапф; – большие осевые габариты; – износ. К достоинствам опор с трением качения относятся: – малые потери на трение и моменты сопротивления при трогании с места; – относительная простота сборки и ремонта механизмов; – малые габариты в осевом направлении. Недостатками этих опор являются: – повышенная чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам, – повышенные радиальные габариты. Надёжность работы подшипников в значительной мере определяет работоспособность и долговечность машин.
Подшипники скольжения Общие сведения
Подшипник скольжения (рис. 29) – это пара вращения, состоящая из опорного участка вала (цапфы) 1 и самого подшипника 2, в котором скользит цапфа.
По виду трения скольжения различают подшипники: сухого трения, работающие на твёрдых смазочных материалах или без смазочного материала; граничного трения, при котором слой смазки, разделяющий подшипник и цапфу вала, составляет не более 0, 1 мкм; жидкостного трения и с газовой смазкой. По виду воспринимаемой нагрузки подшипники подразделяют на: радиальные, воспринимающие радиальную нагрузку (рис. 30 а); радиально-упорные, если подшипник может кроме радиальной нагрузки воспринимать частично и осевую (рис. 30 б, в); упорные, воспринимающие осевую нагрузку (рис. 30 г).
. 3.4.2. Конструкции подшипников скольжения
Конструкции деталей корпусов и вкладышей разнообразны и зависят от конструкции механизмов и машин в целом, условий монтажа и эксплуатации. Конструкции опор с подшипниками скольжения можно условно разделить на подшипники с неразъёмным корпусом и разъёмным. Подшипники с неразъёмным корпусом сравнительно просты и дешёвы, но сложны при монтаже (требуется осевой сдвиг вала, не допускается регулировка зазора). Это ограничивает их использования малоответственными тихоходными конструкциями. Разъёмные стандартные подшипники широко применяются в различных конструкциях.
Разъём вкладыша обычно выполняют в плоскости, перпендикулярной радиальной нагрузке. Смазку осуществляют различными смазочными материалами с помощью колпачковых маслёнок или жидкими маслами с помощью капельных маслёнок, например в швейных машинах. Подшипниковые втулки (вкладыши) выполняют в стандартном и оригинальном исполнении цилиндрическими без бурта (буртов) для радиальной нагрузки (рис. 32 а) и с буртом (буртами) для восприятия одно- или двусторонней осевой и радиальной сил (рис. 32 б, в, г). Их изготавливают неразъёмными (рис. 32) и разъёмными (рис. 33).
Вкладыши изготовляют из материалов с высокими антифрикционными свойствами, обладающими хорошей теплопроводностью, прирабатываемостью и смачиваемостью смазочными материалами, твёрдостью. Наиболее распространёнными материалами вкладышей являются баббиты Б16 и Б83, бронзы БрО10Ф1, БрА9Ж3Л и др., латунь ЛМцОС58-2-2-2, антифрикционные чугуны АСЧ1, АСЧ-2, АСЧ-3 и др. Вкладыши малонагруженных и низкооборотных механизмов изготовляют из металлокерамики, пластмасс. Втулки и вкладыши подшипников скольжения, изготовленные из неметаллических материалов (текстолит, резина, капрон и др.), стоят дешевле металлических. Они обладают хорошими антикоррозионными свойствами, могут работать без смазки или с водяной смазкой, имеют повышенную нагрузочную способность и сопротивляемость удару, износостойки и не склонны к заеданию. Практика эксплуатации подшипников скольжения показала, что их работа в условиях сухого и граничного трения сопровождается изнашиванием. Отказы таких подшипников происходят из-за заедания (диффузионной сварки), пластического деформирования, абразивного изнашивания, особенно опасного при засорении смазочного материала, а также усталостного разрушения и отслаивания фрикционного слоя при вибрационных и ударных нагрузках. Эти повреждения зависят от удельной нагрузки, скорости, вязкости материала и других параметров режима работы, используемых в качестве критериев работоспособности. Подшипники жидкостного трения работают без изнашивания, если не нарушается режим смазки. В связи с этим для них основным критерием работоспособности является номинальная толщина слоя смазочного материала, исключающая контакт микронеровностей цапфы и подшипника (вкладыша).
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 1341; Нарушение авторского права страницы
Для осевого фиксирования деталей (зубчатых колёс, подшипников и др.) на валах выполняют упорные буртики или заплечики (рис. 28). Переходные участки валов между соседними ступенями разных диаметров выполняют радиусной галтелью (рис. 28 а) или в форме канавки (рис. 28 б).
Благодаря указанным выше достоинствам, а также по конструктивным и экономическим соображениям опоры скольжения находят широкое применение в паровых и газовых турбинах, двигателях внутреннего сгорания, центробежных насосах, центрифугах, металлообрабатывающих станках, швейном оборудовании. Они отличаются большим разнообразием конструктивных форм составных частей.
Форма рабочей поверхности подшипников и цапф может быть цилиндрической (рис. 30 а), конической (рис. 30 б), шаровой (рис. 30 в) и плоской (рис. 30 г). Конические и шаровые подшипники применяются редко. Условия работы подшипников скольжения определяются основными параметрами режима работы: удельной нагрузкой р и угловой скоростью ω.
Подшипники скольжения состоят из двух основных частей: корпуса и подшипниковой втулки (вкладыша), контактирующей с цапфой вала. Применение вкладышей позволяет изготовлять детали корпусов из дешёвых материалов и облегчает ремонт. В малогабаритных и неответственных подшипниках вкладыши иногда отсутствуют, их назначение в этом случае выполняет корпус.
Разъёмный подшипник (рис. 31) состоит из корпуса 1, крышки 2, вкладыша 3, крепёжных болтов с гайками 4 и маслёнки 5. Разъём вкладыша делают по его диаметру, а разъём корпуса – ступенчатым. Уступ в ступенчатом разъёме препятствует поперечному сдвигу крышки относительно корпуса подшипника.
Для распределения смазки по длине вкладыша на его внутренней поверхности делают канавки или выемки (карманы) (рис. 33). Их располагают в месте подвода смазки. Расположение и форма канавок и каналов, подводящих смазочный материал, зависят от конструкции опоры и особенностей эксплуатации. От осевого перемещения вкладыши фиксируют с помощью винтов или штифтов (рис. 34).