Что такое опоры для валов их виды (3 видео)

Схема направляющего вала и подшипников опоры — очень дешевый и выгодный способ линейного перемещения. В производстве станков ЧПУ очень часто ее используют. Также применяют для изготовления современных 3D принтеров, фрезерных систем и даже станков для нарезки плазмы.

Особенно ценится в машиностроении за счет своей точности позиционирования. Материал, который используют для прецизионных валов, — это очень плотная, высокоуглеродистая сталь с качествами легирования. Элементы закаляются при высокой температуре и шлифуются, что обеспечивает их высокую стойкость и очень низкий уровень трения деталей.

Содержание

Особенности подшипников опоры
Что такое подшипник качения вала
Как же все устроено
Показатели поломки
Устройство подшипника
Симптомы неисправности подшипника
Как можно заменить опору
Примечание
Опоры валов и осей
🎥 Видео

Видео:Посадка подшипника на вал: самый полный обзор методов и стандартовСкачать

Особенности подшипников опоры

Температура в работе должна составить от 15 до 100 градусов Цельсия.
Рабочее затвердевание поверхности должно соответствовать HRC60-64 показателю.
От 0,5 до 4 уровня должна доходить степень закалки.
Общий диаметр вала — обязательно от 5 до 70 мм.
6500 мм — максимально допустимая длина.

Если вы выбираете вал, обращайте особое внимание на общую гибкость конструкции на больших диаметрах, а в сравнении с рельсовыми аналогами, точность должна быть относительно меньшей.

Применяйте вал на опоре для устранения ненужных прогибов. Продольные направления на вале обеспечивают неограниченную длину перемещения и очень высокую грузоподъемность опоры. Подшипник опоры карданного вала и блоки нужно выбирать в зависимости от того, какая задача перед ними стоит.

Главное, на что вы должны ориентироваться — это конструкция и грузоподъемность. Часто габариты и параметры подшипников отличаются между собой, в основном, незначительно, все зависит от производителя и стандартов, которых придерживались при изготовлении данной детали. Главная роль проводника к ведущему мосту автомобиля отводится непосредственно раздаточной коробке, а выполняет работу карданный привод.

Подшипники — и есть основные детали опорного вала. Важно помнить, что регулировка и настройка предохранительной муфты должна производиться на передаче крутящего момента. А момент для затяжки гайки обязательно должен составлять от 50 до 70 hm. Обратите ваше внимание на то, что опора вала не может терпеть неосторожного обращения и эксплуатации.

Опорный вал считают почти главной деталью среди всех входящих в трансмиссию автомобиля. Ее еще называют подвесным подшипником. В обязанности данного механизма входит поддержка карданного вала.

Делится эта система на два вида:

не снимаемая (при выходе из работы нужно менять всю систему);
сменная (можно снять и заменить на новую).

Видео:Опоры валов и осей: подшипники каченияСкачать

Что такое подшипник качения вала

Подшипник качения — это готовая собранная структура, состоящая из двух внутренних и одного наружного кольца качения. Между ними размещены 2 фигуры качания и четыре сепараторные лямки, в работу которых входит поддержание деталей на допустимом расстоянии.

Подшипник считается самой хорошо собранной частью механизма и используется во многих системах. Исключение составляют конструкции, в которых предусмотрено скольжение деталей. Они стандартизованы и выходят в продажу со специальных государственных производств. Стоит отметить, что Россия является европейским лидером по производству подшипников. До 80-х годов производилось более одного миллиарда этих деталей в год — разных размеров и диаметров.

высокая устойчивость при трении;
достаточно маленькая цена массового производства;
маленькая длина опоры;
уменьшенный расход смазки;
очень маленький пусковой момент;
их можно полностью заменить — это огромный плюс при сборке механизма;
маленькая чувствительность перекосов и перегибов.

высокий уровень чувствительности к ударным нагрузкам;
низкая быстроходность, которая связана с качельной динамикой строения;
если производить в единичном или малом количестве, стоимость выходит очень высокой;
высокие радиальные габариты строения;
ограничена температура работы (через своеобразную форму);
если взять подшипник общего примера, он не будет работать в агрессивной среде.

Видео:Опоры валов и осей: подшипники скольженияСкачать

Как же все устроено

Подшипник подвесной еще называют каркасной конструкцией, которая обеспечивает легкое скольжение, продлевающее срок эксплуатации от понижения трения. Такая опора промежуточного вала имеет в себе внутреннее и внешние кольца, в их обязанности входит поддержка подшипника и препятствие в его перемещении. Если деталь качественная, она состоит из плотного и добротного металла. Также там имеются некоторые элементы из высокопрочной резины, которая очень вынослива к трению. Крепится она кронштейном к раме автомобиля.

Видео:Подшипники и тела качения.Скачать

Показатели поломки

Если во время вождения автомобиля вы заметили лишний звук в виде гула или свиста (также может быть стук), это явный признак поломки опорного вала. Помните, что в этом случае также меняется радиус хода автомобиля. Появляется своеобразное дрожание, которое передается в салон автомобиля при движении.

Видео:Виды Опор и опорные реакции. Заделка и шарнирные подвижные и неподвижные опоры и жесткое защемление.Скачать

Устройство подшипника

высокая стойкость к разному роду нагрузок;
впитывание вибрации;
низкий уровень звука при работе;
достаточно компактные размеры;
хорошая выдержка в агрессивной среде и условиях работы;
легкая замена или ремонт.

Видео:Лекция «Валы и оси. Их опоры»Скачать

Симптомы неисправности подшипника

Для более точного определения поломки стоит попробовать услышать звуки во время движения автомобиля накатом, хорошо взять разгон и отпустить педаль газа. После такой манипуляции вы должны услышать определенный гул или свист. В некоторых случаях бывает даже вой.

Видео:10 1 Валы, оси и опорыСкачать

Как можно заменить опору

Опора карданного вала (газ) заменяется несложно и может проводиться самим водителем без помощи автомехаников, но процесс следует выполнять должным образом.

Рожковые ключи на 12 и 13 мм.
Наставка (из хорошего металла).
Стандартный молоток.
Чтобы снять опорные кольца, будут нужны пассатижи.
Съемник для подшипника.
Для замены новая опора.

Отвезите автомобиль на автомобильную яму. Мотор следует заглушить и оставить на первой передаче. Для обеспечения безопасности при работе подставьте какие-либо противооткатные механизмы под колеса машины. Перед работой хорошо смажьте все запчасти между подшипником смазкой (WD-40).

Если вы меняете опору карданного вала, то лучше сразу меняйте крестовину, так как их срок службы тоже очень низок. Все крепления в виде болтов следует открутить. Вытащите внутренний фланец (он скреплен с хвостом машины) и тогда лишь снимите крепеж опорного вала.

Обычно вал фиксируют крепежи в виде листков или лепестков, их следует снять. Закрепите снятый вами вал в тисках и открутите болт подшипника. Для снятия вилки используйте специальный съемник, а подшипник снимите при помощи легких стуков по нему.

Ветошью полностью отмойте место для крепления нового подшипника. Зафиксируйте стопор в направлении задней части автомобиля. Закрепите защитную шайбу и гайку, эти элементы обязательно стоит отцентрировать. Когда промежуточная опора вала с подшипником будет надежно закреплена, установите на свое место кандальный вал.

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

Примечание

Важно помнить, что промежуточная опора карданного вала должна меняться не позже конечного срока своей эксплуатации. Но лучше всего менять ее гораздо раньше, так как сильное влияние агрессивной среды и небрежное вождение очень быстро выводит из строя ходовую часть автомобиля. А лучше — проводите технический осмотр автомобиля раз в несколько месяцев, это поможет вам вовремя заметить и предотвратить поломки еще до появления серьезных проблем.

Видео:Вал и ось. В чем отличие? Назначение валов и осей в машиностроении и не толькоСкачать

Опоры валов и осей

5.1. На что опираются валы и оси в работающей машине?

Валы и вращающиеся оси монтируют на опорах, которые обеспечивают вращение, воспринимают нагрузки и передают их основанию машины. Основной частью опор являются подшипники, которые могут воспринимать радиальные, радиально-осевые и осевые нагрузки.

По принципу работы различают:

5.2. Что такое подшипник скольжения?

Простейшим подшипником скольжения является отверстие, расточенное непосредственно в корпусе машины, в которое обычно вставляют втулку (вкладыш) из антифрикционного материала. Цапфа вала скользит по опорной поверхности.

5.3. Достоинства и недостатки подшипников скольжения.

● Малые габариты в радиальном направлении.

● Хорошая восприимчивость к ударным и вибрационным нагрузкам.

● Возможность применения при очень высоких частотах вращения вала.

● Возможность использования при работе в воде или агрессивной среде.

● Большие габариты в осевом направлении.

● Значительный расход смазочного материала и необходимость систематического наблюдения за процессом смазывания.

● Необходимость применения дорогостоящих и дефицитных антифрикционных материалов для вкладышей.

5.4. Основные требования к материалам, применяемым в подшипниках скольжения.

Материалы вкладышей в паре с цапфой должны обеспечивать:

● Малый коэффициент линейного расширения.

Ни один из известных материалов всем комплексом этих свойств не обладает. Поэтому применяют различные антифрикционные материалы, наилучшим образом отвечающие конкретным условиям работы.

5.5. Основные материалы, применяемые в подшипниках скольжения.

Материалы вкладышей можно разделить на три группы.

● Металлические. Баббиты (сплавы на основе олова или свинца) обладают высокими антифрикционными свойствами, хорошей прирабатываемостью, но дороги. Хорошими антифрикционными свойствами обладают бронзы, латуни, цинковые сплавы. При невысоких скоростях применяют антифрикционные чугуны.

● Металлокерамические. Пористые бронзографитовые или железографитовые материалы пропитывают горячим маслом и применяют при невозможности обеспечения жидкой смазки. Эти материалы способны достаточно долго работать без подвода смазочного материала.

● Неметаллические. Полимерные самосмазывающиеся материалы используют при значительных скоростях скольжения. Фторопласты имеют малый коэффициент трения, но высокий коэффициент линейного расширения. Подшипники с резиновыми вкладышами применяют с водной смазкой.

5.6. Критерии работоспособности подшипников скольжения.

Основным критерием является износостойкость трущейся пары.

Работа сил трения в подшипнике преобразуется в тепло, поэтому еще одним критерием является теплостойкость.

5.7. Что такое подшипник качения?

Готовый узел, который состоит из наружного 1 и внутреннего 2 колец с дорожками качения, тел качения 3 (шариков или роликов) и сепаратора 4, разделяющего и направляющего тела качения.

5.8. Достоинства и недостатки подшипников качения.

● Высокая нагрузочная способность.

● Малые габаритные размеры в осевом направлении.

● Высокая степень взаимозаменяемости.

● Чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам.

● Большие габариты в радиальном направлении.

5.9. Как классифицируются подшипники качения?

● По форме тел качения – шариковые и роликовые, причем роликовые: цилиндрические, конические, бочкообразные.

● По направлению воспринимаемой нагрузки – радиальные (воспринимают радиальные нагрузки), радиально-упорные (воспринимают радиальные и осевые нагрузки) и упорные (воспринимают осевые нагрузки).

● По числу рядов тел качения – однорядные, двухрядные и многорядные.

5.10. Основные причины потери работоспособности подшипников качения.

● Усталостное выкрашивание после длительной работы.

● Износ – при недостаточной защите от абразивных частиц.

● Разрушение сепараторов, характерное для быстроходных подшипников, особенно работающих с осевыми нагрузками или с перекосом колец.

● Раскалывание колец и тел качения – при недопустимых ударных нагрузках и перекосах колец.

● Остаточные деформации на дорожках качения в виде лунок и вмятин – у тяжелонагруженных тихоходных подшипников.

5.11. Как проводится подбор подшипников качения?

При проектировании машин подшипники качения не конструируют, а подбирают из стандартных.

Различают подбор подшипников:

● По базовой статической грузоподъемности для предупреждения остаточной деформации – при частоте вращения не более 10 об/мин.

● По базовой динамической грузоподъемности для предупреждения усталостного разрушения (выкрашивания) – при частоте вращения более 10 об/мин.

Муфта – устройство, основное назначение которого соединение валов и передача вращающего момента с одного вала на

другой без изменения его величины и направления.

Соединение валов является общим, но не единственным назначением муфт.

Некоторые типы муфт дополнительно:

● Компенсируют монтажные неточности.

● Разъединяют и соединяют валы без остановки двигателя.

● Предохраняют машину от поломок в аварийных режимах.

● Поглощают толчки и вибрации.

6.2. Как классифицируют муфты?

● Постоянные (нерасцепляемые) муфты, обеспечивающие постоянное соединение валов.

● Муфты сцепления, обеспечивающие соединение (сцепление) или разъединение валов во время работы машины.

Управляемые муфты сцепления соединяют (разъединяют) валы по команде.

Самоуправляемые муфты сцепления срабатывают автоматически, соединяя и разъединяя валы в зависимости от специфики работы машины и принципа действия муфты.

6.3. Виды несоосности валов.

Вследствие погрешностей изготовления и монтажа имеется некоторая неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых валов. Различают три вида отклонений от номинального (соосного) расположения валов:

● Радиальное смещение, или эксцентриситет, D.

● Осевое (продольное) смещение l , которое может возникнуть также из-за деформации валов при изменении температуры.

● Угловое смещение, или перекос, g .

6.4. Что такое глухая муфта?

Глухая муфта образует жесткое соединение валов. Она не компенсирует ошибки изготовления и монтажа и требует точной центровки валов.

● Муфта втулочная – простейший представитель глухих муфт. Скрепление втулки с валами выполняют с помощью штифтов или шпонок.

● Муфта фланцевая – две полумуфты, соединенные болтами.

6.5. Что такое компенсирующая муфта?

Компенсирующая муфта компенсирует ошибки изготовления и монтажа, а именно несоосность валов. Компенсация обеспечивается конструктивными особенностями: вращающий момент

передается с одной полумуфты на другую через промежуточный диск или упругие элементы из резины.

Управляемые муфты позволяют соединять или разъединять валы с помощью механизма управления:

● Муфта, работа которой основана на зацеплении (кулачковая или зубчатая). Состоит из двух полумуфт, на торцах которых имеются выступы (кулачки). В рабочем положении выступы одной полумуфты входят во впадины другой. Для включения и выключения одну из полумуфт устанавливают на валу подвижно в осевом направлении.

● Муфта, работа которой основана на трении (фрикционная). Состоит из двух полумуфт, одна из которых перемещается вдоль вала и прижимается ко второй полумуфте с определенной силой.

6.7. Муфты самоуправляемые (самодействующие).

● Муфта предохранительная с разрушающимся элементом. Состоит из двух полумуфт, соединенных цилиндрическим предохранительным элементом (штифтом). При перегрузке предохранительный элемент срезается и полумуфты размыкаются.

● Муфта предохранительная фрикционная. При перегрузке полумуфты размыкаются. Автоматически восстанавливается работоспособность машины после прекращения действия перегрузки.

● Муфта обгонная (свободного хода). Служит для передачи вращающего момента только в одном направлении.

● Муфта центробежная (пусковая). Автоматически соединяет валы только тогда, когда угловая скорость превысит некоторое заданное значение.

Список литературы

1. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин: Учебник. – М., Высшая школа, 2008. – 408 с.

2. Куклин Н.Г., Куклина Г.С., Житков В.К. Детали машин: Учебник. – М., Высшая школа, 2008. – 406 с.

3. Мархель И.И. Детали машин: Учебник. – М., Форум, Инфра-М, 2011. – 336 с.

4. Рощин Г.И., Самойлов Е.А. Детали машин и основы конструирования: Учебник. – М., Дрофа, 2006. – 415 с.

5. Сухих Р.Д. Детали машин и основы конструирования: Краткий толковый словарь. – СПб, Петербургский государственный университет путей сообщения, 2010. – 43 с.

1. Общие сведения о машинах и механизмах…………….…..1

2. Соединения деталей машин…………………………. …….5

2.1. Неразъемные соединения ………………………. 6

2.2. Разъемные соединения……………………………. 9

3. Механические передачи…………………………………. 12

3.1. Общие сведения о механических передачах……….12

источники:

https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-opory-dlya-valov-ih-vidy