При закреплении деталей на конических концах валов обязательно их поджатие и крепление в осевом направлении. В легконагруженных конструкциях для этого применяют концевые (торцовые) шайбы и винты (рисунок 18.5.5, 18.5.6 и 18.5.7), а в более нагруженных конструкциях — гайки (рисунок 18.5.1, 18.5.2, 18.5.3 и 18.5.4); винты и гайки стопорят от самоотвинчивания.
Осевую фиксацию с помощью штифта (рисунок 18.5.8), установочного винта (рисунок 18.5.9) или стопорным пружинным кольцом (рисунок 18.5.10, а) применяют редко. При закреплении ступицы на валу с помощью конических стяжных колец (рисунок 18,5.10, б) она фиксируется в любом угловом положении относительно вала; при этом несущая способность зависит от осевой силы поджатия колец, а вал не ослабляется канавками.
Осевая фиксация зубчатых и червячных колес, звездочек и шкивов на валах и осях
Если применяют соединение с натягом, осевая фиксация обеспечивается силами трения за счет натяга (рисунок 18.6.2). Если соединение не с натягом, деталь можно фиксировать на валу при помощи уступа (заплечика) с одной стороны, детали или втулки (гайки) с другой стороны (рисунок 18.6.1, 18.6.4). Если невозможно изготовить буртик на валу, применяют два полукольца (рисунок 18.6.7) или втулку (рисунок 18.6.5). При этом необходимо учитывать, что канавка под полукольца ослабляет вал. Способы осевого фиксирования деталей на валах без заплечиков представлены на рисунок 18.6.2, б; 18.6.3; 18.6.8; 18.6.9 и 18.6.10.
Способы крепления осей
Различают вращающиеся и неподвижные оси. Неподвижные более просты по конструкции, тогда как вращающиеся оси обеспечивают лучшее направление насаженных на них деталей. Способы крепления неподвижных осей на двух опорах представлены на рисунок 18.10.2-18.10.7, б. Установка осей в одной опоре (консольно) показана на рисунок 18.10.1; 18.10.7, а; 18.10.8.
Видео:Что такое система отверстия и система вала?Скачать
Крепление (фиксация) осей
С задачей крепления осей, пальцев, штоков, скалок и тому подобных цилиндрических деталей очень часто встречаются в машиностроении.
В зависимости от функционального назначения детали требуется или закрепить деталь в осевом направлении, или застопорить ее от вращения, или то и другое вместе.
Ниже дан обзор наиболее употребительных способов крепления. Предполагается, что ось установлена в двух опорах.
На рис. 349, I, II изображены примитивные способы осевой фиксации при помощи шплинтов и шайб, установленных по обе стороны оси. Такой способ крепления ненадежный; шплинты могут быть срезаны под действием осевых нагрузок. Для компенсации производственных неточностей и температурных перемещений системы между шайбами и корпусом должен быть предусмотрен зазор.
На рис. 350 изображено более надежное крепление шайбами ШЕЗ (замковыми шайбами Егорова). Такая шайба представляет собой вырубленную из листовой мягкой стали фигурную шайбу (рис. 351, а), заводимую в выточку на конце оси. Шайба фиксируется в выточке загибом на ось петлеобразной части шайбы.
На рис. 352—355 показаны способы фиксации осей от продольного перемещения при помощи зегеров (пружинных колец). В конструкции на рис. 352 зегеры устанавливают на концах оси, в конструкции на рис. 353 — с промежуточными утопленными в корпус шайбами. В конструкции, изображенной на рис. 354, зегер устанавливают с одной стороны оси; другая сторона держится заплечиком оси; в конструкции на рис. 355 применены внутренние зегеры. На рис. 356 показана фиксация зегером, заведенным в глубокую канавку на оси. При установке оси зигер заскакивает в кольцевую канавку в корпусе и фиксирует ось. В конструкциях на рис. 357, 358 ось фиксируется с внутренней стороны зегерами радиальной сборки.
На рис. 359 изображен способ фиксации от продольного перемещения зегером и привертной крышкой.
В конструкции на рис. 360 ось зафиксирована также от проворота лысками, входящими в фигурное отверстие привертной крышки. На рис. 361 показан способ осевой фиксации при помощи проволоки, заводимой в полукруглые канавки в щеке и оси.
В конструкции, изображенной на рис. 362, I, ось фиксируется сферическими шайбами, наглухо устанавливаемыми в выточки корпуса путем расплющивания сферы.
На рис. 362, II показано другое неразборное соединение, основанное на пластической деформации фиксирующей шайбы; шайба сферической формы расплющивается затяжкой болта, ввертываемого в ось, причем края шайбы заходят в кольцевую выточку в корпусе.
На рис. 363 изображен способ запрессовки оси на рифленом цилиндрическом пояске. Способ применим в случае, если корпус выполнен из пластичного материала.
На рис. 364, I, II показаны способы фиксации оси привертными концевыми шайбами.
В конструкции на рис. 365 ось зафиксирована от продольного перемещения двумя привертными фланцами и застопорена от вращения выступом на одном из фланцев, заходящим в паз на торце оси. На рис. 366 изображен способ продольной фиксации при помощи нескольких шариков, заведенных в радиальное отверстие в оси. При затяжке конуса шарики входят в проделанную в щеке кольцевую канавку. Угловая фиксация осуществляется трением.
Читайте также: Редуктор с приводным валом
На рис. 367 представлено неразборное соединение: ось зафиксирована от продольного перемещения и вращения винтом, завернутым по стыку посадочных поверхностей оси и корпуса. Стопорение цилиндрическими (рис. 368) и коническими (рис. 369) штифтами нетехнологично, так как требуется совместное развертывание корпуса и оси. Несколько лучше в этом отношении конструкция на рис. 370, где цилиндрический штифт входит в поперечный паз на торце оси.
На рис. 371—375 представлены способы стопорения винтами. Наиболее надежное соединение получается при стопорении коническим установочным винтом (рис. 373), который обеспечивает беззазорную фиксацию оси от продольною перемещения и проворота.
В соединениях (рис. 374 и 375) стопорные винты заводятся в кольцевые выточки: такие конструкции применяются в случаях, когда необходимо обеспечить регулировку углового положения оси. Ось фиксируется от проворота трением: в случае применения конического стопорного винта (рис. 375) обеспечивается довольно надежная фиксация.
Очень удобно осуществляется продольная фиксация оси в случаях, когда на оси между щеками неподвижно устанавливается насадная деталь, а ось вращается в щеках (рис. 376, I, II). В данном случае ось фиксируется торцами насадной детали.
На рис. 377—381 изображены способы продольной и угловой фиксации при помощи затяжки конца оси. В конструкции на рис. 377 ось затягивается кольцевой гайкой; фиксация от проворота шпонкой; в конструкции на рис. 379 ось затягивается привертной шайбой; фиксация от проворота штифтом, запрессованным в ось; в конструкции на рис. 374 ось затягивается привертным фланцем; фиксация от проворота выступом па фланце, заходящим в паз на торце оси. На рис. 380 изображен способ затяжки ни конус; фиксация от проворота здесь в большинстве случаев излишняя; на рис. 381 показано клеммное крепление.
Ни рис. 382 изображен способ фиксации болтом, входящим в полукруглую выточку оси; на рис. 383 способ затяжки болтом с цилиндрической выборкой. На рис. 384 показано надежное соединение, обеспечиваемое затяжкой болта с клиновидной лыской; при этом ось фиксируется как в продольном, так и в угловом направлении.
Своеобразный способ крепления осей показан на рис. 385, I, II: оси устанавливают лысками на торцы щек и притягивают к щекам болтами. Способ применим в тех случаях, когда не требуется точная фиксация положения осей относительно щек и когда расстояние между щеками невелико (при больших расстояниях возможны деформации системы при колебаниях температуры).
На рис. 386 показана продольная фиксация оси в щеках заплечиком и привертной пластиной.
На рис. 387—388 показана продольная фиксация оси привертными втулками. На рис. 389 изображен способ крепления оси фланцем, выполненным как одно целое с осью. При этом способе надежно фиксируется ось в продольном и угловом направлениях, недостаток этого способа — усложнение формы оси.
Стремление применить гладкую ось приводит к разнообразным конструкциям с врезными фиксирующими элементами. На рис. 390, 391 приведены конструкции, в которых фиксирующим элементом служит привертная шайба. На рис. 392, I—III, 393, I—III изображены способы осевой и угловой фиксации врезными пластинами, привертываемыми с обеих сторон оси.
Эти способы хорошо приспособлены для парной и групповой фиксации. В качестве примера на рис. 392, III и 393, III изображены способы фиксации осей, расположенных по окружности; в этом случае привертная пластина приобретает форму кольца.
На рис. 394—397 показаны конструктивно более совершенные способы фиксации пластинами, привертываемыми с одной стороны оси.
В конструкциях, изображенных на рис. 394, I—IV, пластины заводятся в тортовые прорези во фланце оси. Ось фиксируется в продольном направлении с одной стороны упором фланца в корпусе, с другой — упором фланца в пластину. На рис. 395—399 показаны способы фиксации гладких осей.
В конструкциях, приведенных на рис. 395, I—VI, пластины заводятся в поперечные прорези на оси. При групповой фиксации осей, расположенных по окружности, фиксирующее кольцо должно состоять из двух половин.
В конструкциях на рис. 396—399 пластины заводятся в торцовые прорези на оси. При помощи ступеньки на оси (рис 397, I, II, III и 399, I, II, III) можно осуществить силовую затяжку осей. При групповой фиксации осей, расположенных по окружности, кольцо может быть целым.
Конструкции, изображенные на рис. 398, I, II, III и 399, I, II, III, выгодно отличаются более простой формой выреза на оси от конструкций на рис 396, I, II, III и 397, I, II, III.
На рис. 400, 401 показаны некоторые способы фиксации осей в разъемных щеках. В случае, когда щеки стягиваются крепежными элементами, достаточно установить оси с упором в щеки заплечиками (см. рис. 400, I) или зегерами (см. рис. 400, II).
Читайте также: Щелковский городской суд валов алексей васильевич
На рис. 402, I—XII показаны способы разборного крепления для случая установки осей в серьгах, проушинах, вилках малого размера.
На рис. 403 изображены способы заделки закаленных осей в щеках из мягкой стали. Оси крепятся керновкой (рис. 403, I, II), завальцовкой (рис. 403, III, IV) приклепыванием торцовых шайб (рис. 403, V—VII), склепыванием (рис. 403, VIII), запрессовкой рифленых концов оси в щеки (рис. 403, IX—XII).
Видео:Показываю как прочно и надёжно заделать большое отверстие в металле, без сваркиСкачать
Конструкции фиксаторов
Фиксаторы применяют для стопорения детали, движущейся относительно другой детали в прямолинейных направляющих или вращающейся относительно последней на оси.
Фиксация может быть бесступенчатой — с остановкой подвижной детали в любом положении, или ступенчатой — с остановкой через заданные интервалы.
Фиксация может быть упругой или жесткой. В первом случае фиксатор удерживает деталь с определенной силой (обычно небольшой). Для перевода детали из одного положения в другое требуется преодоление этой силы. Во втором случае фиксатор вводится в гнезда, расположенные на неподвижной детали, и держит подвижную деталь жестко. Для перевода детали из одного положения в другое нужно предварительно вывести фиксатор из гнезда.
Простейший вид упругого фиксатора — шарик, заложенный в цилиндрическое отверстие в одной из деталей и нагруженный пружиной (рис. 404). Под действием пружины шарик заскакивает в гнездо, проделанное в другой детали, и держит деталь в этом положении с силой, пропорциональной натяжению пружины и углу наклона стенок гнезда. Для перемещения детали в другое положение необходимо приложить усилие в направлении перемещения, достаточное для сжатия пружины и вывода шарика из гнезда.
В конструктивном отношении шариковый фиксатор обладает рядом недостатков. Во избежание заклинивания шарик должен быть погружен в отверстие настолько, чтобы при крайнем положении его центр не доходил до кромок отверстия на расстояние (а) (рис. 404, II), что ограничивает глубину фиксирующего гнезда. Центрирование пружины на шарике нежесткое. Трудно зафиксировать шарик от выпадения из отверстия при разборке соединения.
Такие недостатки не присущи цилиндрическим фиксаторам со сферической рабочей поверхностью (рис. 405, I, II). Задача фиксации плунжера в продольном направлении легко решается, например, способом, изображенным на рис. 405, II.
В конструкции на рис. 406, I фиксатор скользит по плоской поверхности. Эта схема применяется для бесступенчатой фиксации. Фиксатор в данном случае играет роль тормоза; деталь удерживается силой трения фиксатора по плоской поверхности.
В конструкции на рис. 406, II гнездо сферическое. Эта схема нерациональна во многих отношениях. Во-первых, изготовление сферического гнезда затруднительно, во-вторых, сила фиксации неопределенна, она зависит от того, в какой точке сферы происходит касание фиксатора и гнезда, т. е. зависит от точности изготовления охватывающей и охватываемой сфер. В конструкции (рис. 406, III) с гнездом, имеющим диаметр, больший диаметра сферы фиксатора, фиксация положения детали нежесткая. Лучше конструкции с коническим гнездом (рис. 406, IV—VII). Изменяя угол конуса, можно регулировать силу фиксации, т. е. силу, с которой фиксатор держит деталь при полном погружении сферы в гнездо.
Сила, необходимая для срывания с фиксатора, определяется из соотношения T ≈ Q/tg (α/2), где Q — сила затяжки пружины; α — угол конуса гнезда (рис, 406, VII). При уменьшении угла конуса до определенного значения соединение приобретает способность самоторможения; фиксация становится жесткой.
На рис. 406, VIII, IX изображены случаи жесткой фиксации заходом цилиндрической части фиксатора в цилиндрическое гнездо.
На рис. 407, I—IX показаны цилиндрические и цилиндроконические фиксаторы. Конические фиксаторы обеспечивают более точную фиксацию, чем сферические и цилиндрические. При перемещении детали, несущей фиксатор, относительно неподвижной детали, на конической поверхности фиксатора возникает стремящаяся поднять фиксатор сила (рис. 408)
где Q — сила пружины, нагружающей фиксатор; α/2 — половина центрального угла конуса.
Сила Р вызывает в крайних точках направляющих фиксатора реактивные силы
Подъему фиксатора противодействуют силы трения N1f и N2f (где f —коэффициент трения), а также осевая составляющая силы трения Рf, возникающая в точке приложения силы Р и равная P·f·cos α/2.
Подставив в это уравнение значения N1 и N2 из выражений (132) и (133), получим
Это выражение определяет предельный угол α, при котором еще возможен подъем фиксатора. При меньших значениях угла α соединение получается самотормозящим.
Для фиксаторов с небольшим вылетом конуса относительно направляющей отношение L/l обычно равно 1,2—1,3. Коэффициент трения f можно принять равным 0,1.
Подставив эти значения в выражение (134), получим tg α/2 = 0,24—0,26, откуда α/2 ≈ 15° и угол при вершине конуса α ≈ 30°.
В приведенных выше соотношениях не учтены реактивные силы трения в направляющих детали, несущей фиксатор. Если деталь поворотная, то это сила трения на оси поворота детали, равная f·P· cos α/2 и создающая на оси фиксатора силу, противодействующую повороту, равную f·Р·r·(cos α/2)/R, где r — радиус оси поворота, R — расстояние от фиксатора до оси поворота. Если деталь, несущая фиксатор, движется прямолинейно, то это — силы трения, противодействующие прямолинейному перемещению детали и зависящие от конструкции и расположения направляющих. Из-за наличия этих дополнительных сил самоторможение практически наступает уже при центральном угле конуса α = 35 —40°.
Читайте также: 1 компрессор или 2 в холодильнике разница
Однако, учитывая возможные колебания коэффициента трения, следует для уверенного самоторможения принимать значения α 60°. Те же соотношения справедливы и для сферических фиксаторов (в данном случае α — центральный угол конического отверстия, в которое входит сфера фиксатора).
Конструктивные разновидности фиксаторов приведены на рис. 409. На рис. 409, I—V показаны шариковые фиксаторы; на рис 409, II — фиксатор с регулировкой силы затяжки пружины.
Выпадение шарика из отверстия предупреждают подвальцовкой кромок отверстия (рис. 409, III) в детали (если деталь выполнена из пластичного металла) или в промежуточном корпусе из пластичного металла (рис. 409, IV, V).
Конструкции, изображенные на рис 409, IV, V — агрегатированные: фиксатор устанавливается на деталь в сборе как отдельный узел.
На рис. 409, VI—XIII показаны цилиндросферические фиксаторы. Конструкции на рис. 409, VII—IX — агрегатированные. В конструкции на рис. 409, IX фиксатор застрахован от выпадения цилиндрическим штифтом, пропущенным через отверстия в корпусе и окна в стержне фиксатора.
На рис. 409, X—XIV показаны цилиндрические фиксаторы для жесткой фиксации. Обязательны конус-искатель на цилиндре и заходная фаска в гнезде. Как и во всякой конструкции с жесткой фиксацией, должны быть предусмотрены средства извлечения фиксатора из гнезда.
На рис. 409, XV—XVII изображены цилиндроконические фиксаторы; конструкция на рис. 409, XVII — агрегатированная.
Клиновой фиксатор (рис. 409, XVIII), входящий в треугольную прорезь детали, должен быть застрахован от проворачивания в отверстии. В конструкции фиксатор удерживается от поворота лысками на хвостовике, пропущенном через фигурное отверстие в корпусе.
На рис. 410 показаны примеры фиксации втулок на валах. В конструкциях на рис. 410, I, II фиксация упругая, в конструкциях на рис. 410, III—VI — жесткая. В случае жесткой фиксации должны быть предусмотрены отверстия для утопления фиксаторов при разборке соединения.
В конструкциях на рис. 410, I—IV втулка фиксируется только в осевом направлении заходом фиксаторов в кольцевую выточку и имеет свободу вращения относительно вала; в конструкциях на рис. 410, V, VI фиксаторы заходят в отверстие втулки; втулка зафиксирована в осевом и угловом направлениях.
В конструкциях, подобных изображенным на рис. 410, IV, V, желательно упорные буртики фиксаторов выполнять по сфере диаметром, равным диаметру внутренней полости вала, для обеспечения надежного прилегания буртиков к стенкам полости.
Концентричные цилиндрические детали часто фиксируют в осевом направлении относительно друг друга разными пружинными кольцами. Кольцо устанавливается в выточку наружной детали (рис. 411, I) и при введении одной детали в другую заскакивает в кольцевую выточку вала Возможна и обратная схема; кольцо устанавливается в выточку вала (рис. 411, II) и заскакивает в выточку наружной детали.
Для надежного действия фиксатора необходимо, чтобы в первом случае внутренний диаметр d1 кольца в свободном состоянии (рис. 412, I) был несколько меньше внутреннего диаметра выточки на валу. В рабочем состоянии кольцо должно несколько утопать в выточке наружной детали (величина а, рис. 412, III).
Во втором случае наружный диаметр D1 кольца в свободном состоянии (рис. 413, I) должен быть несколько больше наружного диаметра D2 выточки в корпусе. В рабочем состоянии кольцо должно несколько утопать в выточке вала (величина а, рис. 413, III).
Фиксация кольцами круглого сечения — упругая. При необходимости жесткой фиксации применяют кольца прямоугольного сечения (рис. 414, I, II, III).
При кольцах с биконической поверхностью (рис. 415, I, II, III) фиксация может быть в зависимости от угла конуса упругой или жесткой.
На рис. 416 изображены типовые конструкции фиксирующих поворотных рукояток. В конструкции на рис. 416, I фиксирующий штырь (а), скользящий во втулке (б), укрепленной на рукоятке (в), заходит в конические отверстия на неподвижном лимбе (г). Для выхода фиксатора из отверстия необходимо оттянуть ручку (д), после чего фиксатор может быть установлен в другое отверстие лимба.
Удобнее в обращении конструкция на рис. 416, II, где фиксирующий штырь соединен с ручкой (д) многозаходной резьбой. Вывод фиксатора из отверстия лимба осуществляется поворотом ручки (д) вокруг оси.
На рис. 416, III изображена рукоятка с бесступенчатой фиксацией. В этом случае фиксирующий штырь перемещается в пазу лимба, выполненном по дуге окружности с центром, совпадающим с осью вращения рукоятки. Фиксация в любом положении осуществляется поворотом ручки (д) вокруг ее оси, что сопровождается затяжкой рукоятки на лимб. Для освобождения фиксатора ручку поворачивают в обратном направлении.
- 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
📺 Видео
Посадка подшипника на вал: самый полный обзор методов и стандартовСкачать
ПРОСЛАБЛЕНА ПОСАДКА ПОДШИПНИКА-РЕШЕНИЕ.Скачать
Как просверлить вал электродвигателя. Удлиняю вал двигателя от стиралки.Скачать
ТОЧНО и соосно просверлить вал мотора для гриндера или точила без токаркиСкачать
восстановление посадочного места под подшипникСкачать
Разбираем чертеж детали ➤ Технические требования ➤ Допуски и посадки размеровСкачать
Шпон-паз под шкив и вал!!!Одним сверлом!!!От Стального ЖукаСкачать
Как надёжно закрутить болт, если резьба сорванаСкачать
быстрый ремонт посадочного гнезда , делаем металлизацию подшипника.Скачать
Что делать, если не держится подшипникСкачать
НЕ ВЫБРАСЫВАЙ испорченную биту!!! 3 ШИКАРНЫХ идеи как их можно применить!Скачать
Гениальная доработка дрели, которая позволит сверлить строго вертикально / DIY drill upgradeСкачать
Мало кто знает ЭТОТ СЕКРЕТ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ! Почему мастера не говорят про это!Скачать
Сорвана резьба в алюминии что делать.Сорвана резьба что делать.Сорвана резьба на автомобилеСкачать
Как установить резец по центру (маленькая хитрость)Скачать
Кореец 2.4. Проблемы коренной постели.Скачать
Какой диаметр сверла под нарезку внутренней резьбы метчикомСкачать
Допуски в системе вал-отверстиеСкачать
