Что такое длина ступицы вала

Необходимая длина шпонки / зависит от условий работы шпоночного соединения и обычно принимается для призматических шпонок на 5 — 6 мм меньше длины ступицы колеса . Для клиновой шпонки принимается длина, равная длине ступицы колеса. [11]

Зубчатое колесо г4 ( см. рис. 8.2): диаметр ступицы deT4 l 6dKt 1 6 — 45 72 мм, принимаем dCT475 мм; длину ступицы колеса принимаем равной длине зуба / С14 й4 60 мм; толщина обода 60 3 / п 3 — 3 9 мм; принимаем 60 10 мм; толщина диска С 0 3 bt — 0 3 Х60 18 мм. [12]

Необходимая длина шпонки / зависит от условий работы шпоночного соединения и обычно принимается для призматических шпонок на 5 — 6 мм меньше длины ступицы колеса. Для клиновой шпонки принимается длина, равная длине ступицы колеса . [13]

Зубчатые колеса должны насаживаться на валы с гарантированным натягом. Длину насадочной шейки вала целесообразно делать несколько меньше длины ступицы колеса ( на две фаски), что уменьшает коэффициент концентрации напряжений за счет выравнивания давления от натяга. [14]

Зубчатое колесо сопрягается с валом по переходной посадке. В этом случае биение торца колеса определяют независимо от длины ступицы колеса по вышеуказанной формуле. [15]

Видео:FAQ по обозначениям подшипников. Размерные ряды и серии самых ходовых шарикоподшипников.Скачать

Соединения типа вал-ступица

Соединение двух деталей по круговой цилиндрической поверхности можно осуществить, если при изготовлении деталей обеспечить натяг посадки, а при сборке запрессовать одну деталь в другую (рис. 6.1). Натягом N называют положительную разность диаметров вала и отверстия: N = B – A. После сборки вследствие упругих и пластических деформаций диаметр d посадочных поверхностей становится общим. При этом на поверхности посадки возникают удельное давление р и соответствующие ему силы трения. Силы трения обеспечивают неподвижность соединения и позволяют воспринимать как крутящие, так и осевые нагрузки. Такое соединение называют прессовым.
Нагрузочная способность прессового соединения, прежде всего, зависит от натяга, значение которого устанавливают в соответствии с нагрузкой. Расчетный натяг очень невелик, измеряется микрометрами.
Сборку любого прессового соединения выполняют одним из трех способов: прессованием, нагревом втулки, охлаждением вала.

Рис. 6.1. Соединение с натягом

Прессование – распространенный и несложный способ сборки. Ему свойственны недостатки: смятие и частичное срезание (шабровка) шероховатостей посадочных поверхностей. Шабровка и смятие шероховатостей приводят к ослаблению прочности соединения до 1,5 раз по сравнению со сборкой нагревом или охлаждением.
Шабровка поверхностей контакта устраняется полностью при сборке по методу нагревания втулки (до 200…400° С) или охлаждения вала (твердая углекислота – 79° С, жидкий воздух – 196° С). Недостатком метода нагревания является возможность изменения структуры металла, появление окалины и коробления. Метод охлаждения свободен от этих недостатков.
Необходимую разность температур t нагрева втулки или охлаждения вала, обеспечивающую свободную сборку, подсчитывают по формуле:
t = (Nmax + Z0) / (αd), (6.1)
где Nmax – наибольший натяг посадки;
Z0 – минимально необходимый зазор, обеспечивающий свободную сборку (рекомендуется принимать равным минимальному зазору посадки Н7/g6);
α – температурный коэффициент линейного расширения (для стали α = 10·10-6 ° С-1);
d – номинальный диаметр посадки.

Расчет на прочность. Условие прочности соединения при нагружении осевой силой Fa
k Fa
Шпоночные соединения. Шпоночные и шлицевые соединения широко используются в современном машиностроении. Они служат для передачи вращающего момента от вала к ступице зубчатого колеса, шкива, маховика и др.
Достоинствами шпоночных соединений являются: простота конструкции; сравнительная легкость сборки и разборки.
Недостаток – ослабление вала и ступицы, а также необходимость подгонки элементов.
Различают ненапряженные и напряженные шпоночные соединения. Ненапряженные шпоночные соединения выполняют с помощью призматических (рис. 6.3, а) и сегментных (рис. 6.3, б) шпонок.
Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение с отношением высоты к ширине от h/b = 1 (для валов диаметром до 22 мм) до h/b = 0,5 (для валов больших диаметров). Рабочими у призматических шпонок являются боковые узкие грани. В радиальном направлении предусмотрен зазор. Материал шпонок – чистотянутая сталь с пределом прочности σв ≥ 600 МПа.

Читайте также: Силиконовые рукава для валов коронатора

Рис. 6.3. Соединения шпонками

Сегментные шпонки имеют глубокую посадку и не перекашиваются под нагрузкой, они взаимозаменяемые. Однако глубокий паз существенно ослабляет вал, поэтому сегментные шпонки используют преимущественно для закрепления деталей на малонагруженных участках вала (на входных или выходных хвостовиках валов).
Клиновые врезные шпонки (рис. 6.3, в) создают при запрессовке в паз напряженное соединение по широкому торцу. В клиновых соединениях возможны перекос детали при сборке и биение вследствие радиального смещения. Поэтому область применения клиновых шпонок ограничена.
Шпоночные соединения выходят из строя из-за смятия рабочих граней. Возможен срез шпонок. Прочностную надежность соединений оценивают по напряжениям смятия:

, (6.4)
где Т – вращающий момент;
lP – рабочая длина шпонки;
t2 = 0,4h – глубина врезания шпонки в ступицу;
[σсм] – допускаемое напряжение на смятие для материала шпонки при спокойной нагрузке: для неподвижных соединений при стальных ступицах [σсм] = 100…150 МПа (бόльшие значения принимают при легком режиме работы соединения), в подвижных соединениях [σсм] = 20…30 МПа.
При переменных режимах нагружения допускаемые напряжения уменьшают: при реверсировании в 1,5, а при ударных нагрузках в 2 раза.

Шлицевые (зубчатые) соединения подобны многошпоночным, у которых зубья (шлицы) изготовлены заодно с валом. Зубья на валу фрезеруют или накатывают, а пазы в отверстиях ступицы получают протягиванием.
По сравнению со шпоночными шлицевые соединения имеют меньшие радиальные габариты, высокую несущую способность, взаимозаменяемы и обеспечивают хорошее центрирование деталей. Благодаря этому их используют в условиях массового производства конструкций и при большей частоте вращения валов.
По форме профиля различают шлицевые соединения трех типов: прямобочные, эвольвентные и треугольные (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Шлицевые соединения:
а, б, в – прямобочные, г – эвольвентные, д – треугольные

Соединения с прямобочными зубьями распространены в машиностроении. В зависимости от числа зубьев (z = 6-20) и их высоты стандартом предусмотрены три серии соединений валов с диаметром от 23 до 125 мм (легкая, средняя и тяжелая). Большее число зубьев имеют соединения тяжелой серии.
При необходимости точной соосности вала и ступицы центрирование производят по одному из диаметров. При твердости поверхностного слоя ступицы до 350 НВ наиболее технологичным является центрирование по D (см. рис. 6.4, а). В этом случае отверстие обрабатывают протягиванием, а вал – круглым шлифованием. При высокой твердости материала ступицы используют центрирование по d (см. рис. 6.4, б), а посадочные поверхности вала и отверстия доводят шлифованием. Центрирование по боковым сторонам шлицев обеспечивает равномерное распределение нагрузки по зубьям, его реализуют при тяжелых условиях работы соединений (см. рис. 6.4, в).
В авиастроении применяют в основном соединения с эвольвентными шлицами, характеризующимися по сравнению с прямобочными следующими преимуществами:
— бόльшим сопротивлением усталости вала благодаря сравнительно мелким зубьям и скруглениям впадин, что вдвое снижает концентрацию напряжений;
— возможностью нарезания шлицев с высокой точностью методом обкатки на таком же оборудовании, которое применяют для изготовления зубчатых колес.
Размеры зубьев эвольвентного соединения зависят от модуля зацепления m и числа зубьев z, установленных стандартом для каждого наружного диаметра. Делительный диаметр соединения d = mz. Высоту зуба берут h = m.
Соединения с треугольными зубьями применяют преимущественно в приборостроении при ограниченных радиальных габаритах.

Расчет соединений. Соединения выходят из строя преимущественно из-за повреждения рабочих поверхностей зубьев (смятие, износ) и усталостного разрушения валов. Зубья рассчитывают на смятие, как и шпоночные соединения

,(6.5)
где Т – номинальный крутящий момент (наибольший из длительно действующих);
k = 0,7-0,8 – коэффициент неравномерности нагрузки по зубьям;
z – число зубьев;
h – рабочая высота зубьев;
l – рабочая длина зубьев;
dср – средний диаметр соединения.
Для прямобочных зубьев h = 0,5(D – d) – 2f, dcр = 0,5(D + d); для эвольвентных зубьев h = m, dcр = mz, где m – модуль зубьев.
Количество зубьев и диаметры заданы в стандарте в зависимости от диаметра вала.

Читайте также: Подшипник вторичного вала кпп иж планета

Профильные соединения Профильными называют соединения, в которых ступица (втулка) насаживается на фасонную поверхность вала и таким образом обеспечивается передача вращения.
На рис. 6.5 в качестве примера показано соединение на квадрате со скругленными углами (для снижения концентрации напряжений). По сравнению со шпоночными и шлицевыми соединениями эти соединения имеют небольшую концентрацию напряжений. Однако сложность изготовления профильной поверхности ограничивает области применения соединений.

Видео:Полуоси /ступицы/ для мотоблока шестигранник 23 мм. Точные размеры. Дополнение к основному обзору.Скачать

Конструирование зубчатых колес.

При конструировании зубчатого колеса учитывают материал, из которого оно будет изготовлено, требуемый диаметр и способ получения заготовки.

Видео:Вот почему Новый подшипник ступицы гудит уже спустя 10-30 тыщ.Скачать

Стальные зубчатые колеса

Зубчатые колеса диаметром до 150 мм в единичном и мелкосерийном производстве обычно изготовляют из круглого проката; в средне-, крупносерийном и массовом производстве предпочтительнее применять кованые или штампованные заготовки, имеющие более высокие механические характеристики.

Шестерни изготовляют за одно целое с валом (вал-шестерня) (рис. 1, а, б) или делают съемными, если расстояние χ от впадины зуба до шпоночного паза (рис. 2) больше 2,5 m_n для цилиндрических шестерен и 1,8 m_e для конических. В случае цельной конструкции увеличивается жесткость вала и уменьшается общая стоимость вала и шестерни. Разъемная конструкция позволяет выполнить шестерню и вал из разных материалов, а при поломке одной детали вторую оставить без замены. На рис. 1, а показана конструкция вала-шестерни, когда диаметр впадин зубьев d_f1 превышает диаметр вала d_б.п. (диаметр буртика подшипника), что обеспечивает свободный выход инструмента при нарезании зубьев. При d_f1

Рис. 1. Конструкция вала — шестерни
Рис. 2. Элемент шестерни при шпоночном соединении
Рис. 3. Конструктивные элементы колес:
a — цилиндрического; б — конического; в — червячного
Рис. 4. Цилиндрические зубчатые колеса при d_a≤ 500мм:
а —штампованное; б— кованое; d_ст= 1,6d_в; l_ст≥ bпри соблюдении условия
l_ст= (0,8. 1,5)d_в; δ _o= 2,5m_n+2 , но не менее 8. 10 мм; n = 0,5m_n для обода, n для ступицы в зависимости от диаметра d_в; D_отв= 0,5(D_o+d_ст); d_отв= 15. 25 мм; c = (0,2. 0,3)b для штампованных и c = (0,2. 0,3)b для кованых колес
Рис. 5. Литое цилиндрическое зубчатое колесо при d_a= 400. 1000 мм: b ≤ 200 мм d_ст= 1,6d_в — для стального литья; d_ст= 1,8d_в для чугунного литья; l_ст≥ b
при соблюдении условия l_ст= (0,8. 1,5)d_в; δ _o= 2,5m_n+ 2 ≥ 8 мм;
n = 0,5m_n для обода n для ступицы; c = H/5, но не менее 10 мм;
S = H/5, но не менее 10 мм; e = 0,8δ _o; H= 0,8d_в; H₁= 0,8H; R — вписанная дуга окружности

Рис. 6. Бандажированное зубчатое колесо при d_в свыше 600 мм: d_ст= 1,6d_в — для стального литья; d_ст= 1,8d_в — для чугунного;l_ст≥ b
при соблюдении условия l_ст= (0,8. 1,5)d_в; c = 0,15b; δ _o= 4m_n, но не менее 15 мм; t = δ _o; e = 0,8δ _o; d₁= (0,05. 0,1)d_в; l₁= 3d₁;b ≥ 300 мм
Рис. 7. Сварное зубчатое колесо:
l_ст= (0,8. 1,5)d_в≥ b; d_ст= 1,6d_в; δ _o= 2,5m_n, но не менее 8 мм;s = 0,8c ; D_отв= 0,5 (D_o+ d_ст); d_отв= 15. 20 мм. Катеты швов: K_a= 0,5d_в; K_ь= 0,1d_в но не менее 4 мм. Ребра приваривают швом K_б Рис. 8. Шевронное зубчатое колесо с канавкой посередине:
l_ст= b + a; c = (0,3. 0,35)(b + a); δ _o= 4m_n+ 2; h = 2,5m_n; a — в зависимости от модуля. Остальные размеры см. рис. 4, 5

Размеры ступицы выбирают по рекомендациям, приведенным под рисунками. Длину ступицы l_ст по возможности принимают равной ширине венца колеса b, что обеспечивает наименьшую ширину редуктора. Отношение длины ступицы к диаметру вала должно быть не меньше 0,5. При отношении меньше 0,8 на валу предусматривают буртик, исключающий торцевое биение колеса, к которому будет прижиматься торец ступицы колеса. Если по условиям расчета (см. расчет шпоночного и шлицевого соединений) l_ст&gt b, то ступицу желательно сместить по оси колеса до совпадения одного ее торца с торцом венца (см. рис. 3, а), что дает возможность нарезать зубья сразу на двух колесах. Реже (для одноступенчатых редукторов) колеса изготовляют со ступицей, выступающей в обе стороны относительно венца (рис. 3, в), при этом зубья можно нарезать только на одном колесе. При одинаковой длине ступицы и ширине венца можно одновременно нарезать зубья на нескольких колесах.

С целью экономии материала, при больших диаметрах колес, для соединения ступицы с венцом колеса вместо сплошного диска применяют спицы. Зубчатые колеса большого диаметра (при внешнем диаметре d_a≥ 600 мм) иногда делают бандажированными (рис. 6): венец — стальной кованый (бандаж), а колесный центр — из стального или чугунного литья. Венец сопрягается с колесным центром посадкой с гарантированным натягом. Для большей надежности в плоскости соединения венца с центром ставят винты; соединения проверяют на смятие по материалу колесного центра: при стальном колесном центре [σ] _см≥ 0,3σ _т, при чугунном [σ] _см≥ 0,4σ _в.и, где σ _т — предел текучести; σ _в.и — предел прочности чугуна на изгиб.

При индивидуальном изготовлении колёса иногда делают сварными (рис. 7). При диаметре d_a≥ 1500 мм для удобства сборки зубчатые колеса делают разъемными — из двух половин.

На торцах зубьев и обода выполняют фаски n = 0,5m_n, размер которых округляют до стандартного значения 1; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5.

Острые кромки на торцах ступицы притупляют фасками n x 45, размер которых принимают в зависимости от диаметра вала d:

Шевронные зубчатые колеса (рис. 8) отличаются от других цилиндрических колес большей шириной. Наиболее часто шевронные колеса изготовляют с канавкой посередине, предназначенной для выхода червячной фрезы, нарезающей зубья. При известных размерах фрезы ширину канавки a определяют прочерчиванием. Приближенно размер а можно определить в зависимости от модуля m:

Остальные конструктивные элементы шевронных колес принимают по соотношениям, указанным под рис. 8.

Конические зубчатые колеса изготовляют коваными, штампованными, литыми или из круглого проката (рис. 9—11).

Конические колеса с внешним диаметром вершин зубьев d_ae 0,5 m_te для свободного выхода инструмента, где т,е внешний окружной модуль (рис. 11).

Рис. 9. Конические зубчатые колеса при d_ae 45°; диаметр ступицы d_ст= 1,6d_в; l_ст= (0,9. 1,2)d_в;
δ _o= 2,5m_n+ 2, но не менее 10 мм; n = 0,5m_n Рис. 10. Конические зубчатые колеса при d_ae до 500 мм: а — штампованное; б — кованое d_ст= 1,6d_в; l_ст= (0,9. 1,2)d_в., но не менее 10 мм; c = (0,1. 0,17)R_e; n = 0,5m_n; размеры D_отв и d_отв определяют конструктивно

Рис. 11. Крепление конического колеса при нарезании зубьев Рис. 12. Зубчатое колесо из пластмассы со стальной втулкой (ступицей), установленной при формовании колес Рис. 13.13. Зубчатое колесо (шестерня) из пластмассы со стальной сборной ступицей

В дисках цилиндрических и конических зубчатых колес предусматривают отверстия диаметром d_отв, используемые для закрепления при обработке на станках и при транспортировке. При больших размерах отверстий они служат для уменьшения массы колес, а в литых колесах также для выхода литейных газов при отливке.

Видео:Самые лучшие ступицы и удлинители для мотоблока из качественной стали.Скачать

Неметаллические зубчатые колеса.

Неметаллические зубчатые колеса. Зубчатые колеса из пластмасс (текстолит, древопластики, полиамиды и т. п.) работают более бесшумно, чем металлические, что имеет особое значение при больших скоростях. Чтобы понизить коэффициент трения между зубьями, одно зубчатое колесо делают из пластмассы, а второе выполняют металлическим. Пластмассы имеют сравнительно небольшие сопротивления срезу и смятию, поэтому в большинстве случаев для передачи момента применяют стальную втулку-ступицу, прочно соединяемую с телом колеса. В небольшие колеса ступицу устанавливают при формовании. Для лучшего сцепления наружную поверхность ступицы делают рифленой (накатанной) (рис. 12). Чтобы предотвратить выкрашивание и откалывание отдельных слоев пластмассы, края зубьев защищают стальными дисками (рис. 13). Толщину диска рекомендуется принимать равной половине модуля, но не более 8 мм и не менее 2 мм. Материал дисков —сталь Ст.2, Ст.З.

Зубчатые колеса больших размеров обычно делают сборными из отдельных секций.

Ширину зубчатого колеса из пластмасс принимают равной ширине зацепляющегося с ним металлического колеса или несколько меньше во избежание местного износа и выработки зубьев

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-dlina-stupitsy-vala

  🎦 Видео

  восстановление посадочного места под подшипникСкачать

  

  ЭТО НУЖНО ЗНАТЬ КАЖДОМУ АВТОМОБИЛИСТУ! ВСЁ О САЛЬНИКАХСкачать

  

  Ступичный подшипик ВАЗ 2108 2110 Приора Калина (Отличия, причины поломки)Скачать

  

  ПРЕЖДЕ ЧЕМ КУПИТЬ ШРУС ПОСМОТРИ ЭТО ВИДЕО/ ВНУТРЕННИЙ ШРУС/ НАРУЖНЫЙ ШРУССкачать

  

  САЛЬНИК будет лучше работать если сделать ЭТО АвтоЛайфхак.Скачать

  

  Подбор подшипника по размерамСкачать

  

  Инженер из Tesla показал мне, как смазывать подшипник, не открывая его. Теперь я делаю то же самоеСкачать

  

  Видео обзор ступицы для прицепа под жигулевские колесаСкачать

  

  Ступица мотоблока под шестигранный вал 24 мм. Дифференциалы разблокираторы колес мотоблока.Скачать

  

  Ступица ВАЗ 2108 на ВАЗ 2101-07. Вот почему люфт на колесе.Скачать

  

  Как не должно быть, люфт ШРУСа StageaСкачать

  

  Какой подшипник гудит? Народный метод проверки за 5 минутСкачать

  

  Одна из болячек камазаСкачать

  

  Шестигранная труба для ступиц за 10 минут!Скачать

  

  Какими должны быть ступицы и полуоси мотоблока?Скачать

  

  ‼️Как расшифровывать маркировку подшипниковых узлов?‼️Скачать