|
|
Тех мех. техническая механика. Валы классификация валов
ВАЛЫ Классификация валов По назначению валы делят на коренные, передаточные, трансмиссионные, гибкие и торсионные. В отличие от коренного вала передаточные служат для выполнения промежуточной функции в агрегатах машины при передаче крутящего момента. Так, передаточными валами являются первичный и вторичный валы КПП, валы главной передачи, раздаточной коробки и т.п. По относительной скорости вращения и по расположению в узле (редукторе) производят валы: быстроходные и входные (ведущие); среднескоростные и промежуточные ; тихоходные и выходные (ведомые). валы передач, на которых устанавливают колеса,шкивы, звездочки, муфты, подшипники и другие детали передач. коренные валы, на которых устанавливают не только детали передач, но и рабочие органы машины (шатуны, диски турбин и др.). изготавливают: сплошные валы; полые валы обеспечивают уменьшение веса или размещение внутри другой детали. В крупносерийном производстве применяют полые сварные валы из намотанной ленты. постоянного диаметра. Такие валы менее трудоемки в изготовлении и создают меньшую концентрацию напряжений; ступенчатые. Опорные части валов и осей называются цапфами. Промежуточные цапфы именуются шейками, концевые – шипами. Опорные участки, воспринимающие осевую нагрузку, называют пятами. Опорами для пят служат подпятники. почти всегда бывают цилиндрическими, а в подшипниках скольжения – цилиндрическими, коническими или сферическими. Основное применение имеют цилиндрические цапфы (рис. а, б) как более простые. Конические цапфы с малой конусностью (рис. в) применяют для регулирования зазора в подшипниках и иногда для осевого фиксирования вала. Сферические цапфы (рис. г) ввиду трудности их изготовления применяют при необходимости компенсации значительных угловых смещений оси вала. иметь по возможности малую чувствительность к концентрации напряжений, способность к термической и химико-термической обработке, в ряде случаев быть износостойким. Обычно используют углеродистые и легированные стали. - Валы с повышенной несущей способностью изготавливают
из сталей с последующей термообработкой. - Для высоконагруженных валов и осей целесообразно
использовать легированные многокомпонентные стали. - В качестве заготовок для стальных валов диаметром до
выдавливание, для валов большого диаметра и фасонных валов – поковки. - Сопротивление усталости валов и осей оценивается
коэффициентом запаса прочности, а жесткость — прогибом в местах посадок деталей и углами наклона или закручивания сечений. Практикой установлено, что разрушение валов и осей быстроходных машин в большинстве случаев носит усталостный характер, поэтому основным является расчет на сопротивление усталости. - Основными расчетными силовыми факторами являются
крутящие Мк и изгибающие М моменты. Влияние растягивающих и сжимающих сил невелико и в большинстве случаев не учитывается. - При расчете оси или вала на прочность, жесткость и
колебания составляют расчетные схемы (в виде балок на шарнирных опорах): принимают, что детали передают осям и валам силы и моменты посередине своей ширины, собственная трения, возникающие в опорах, не учитываются. - Проверочный расчет валов производится на сопротивление усталости и жесткость, а в отдельных случаях на колебания. Выполняется после конструктивного оформления вала на основе проектировочного расчета и подбора подшипников.
- Проверочный расчет вала выполняют по его расчетной схеме. При составлении расчетной схемы валы рассматривают как прямые брусья, лежащие на шарнирных опорах.
- После выполнения проектировочного расчета валов, когда диаметры выходных (консольных) концов их будут известны, выбирают муфты.
- Из-за несносности соединяемых валов (погрешности изготовления, монтажа и изнашивания) большинство муфт дополнительно нагружают консольные концы валов радиальной силой Fм.
- Этот расчет валов выполняют как проверочный; он заключается в определении расчетных коэффициентов запаса прочности в предположительно опасных сечениях, предварительно намеченных в соответствии с эпюрами моментов и расположением зон концентрации напряжений.
- Проверку на сопротивление усталости производят по коэффициенту запаса прочности S.
- Допускаемый коэффициент запаса прочности для валов передач принимают [S]=1,3...2,1.
|
|
|
Скачать 1.33 Mb.