Выбор материала и термообработки валов и осей определяется их критериями работоспособности, в том числе критериями работоспособности цапф с опорами. Основными материалами для изготовления валов и осей служат углеродистые и легированные стали, благодаря их прочности, большому модулю упругости, хорошей способности к упрочнению.
Для валов и осей, подчиненных критерию жесткости и неподвергающихся термообработке применяются стали: ст.5; ст. 6. Для большинства валов применяют термически обрабатываемые стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин применяют легированные стали: 40ХН, 40 ХР2МА; 30ХГТ и др.
Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, требуют весьма высокой твердости цапф. Их изготавливают из цементуемых сталей 12Х, 12ХН3А; 1ХХГТ.
Заготовками для стальных валов Ø до 150 мм служит круглый прокат, а для валов большего диаметра – поковки.
Шероховатость поверхности под подшипники качения назначается преимущественно по 7-8 кл. шероховатости (Ra 1,25-0,63), а подшипники скольжения в зависимости от условия работы от 7 до 9 кл. и выше (Ra 1,25-0,63-0,32).
Торцы валов обязательно выполняют с фасками.
Видео:Замена цапф на валу от салфеточного станкаСкачать
Материалы для изготовления валов и осей
Выбор материала и термообработки валов и осей определяется их критериями работоспособности, в том числе критериями работоспособности цапф с опорами. Основными материалами для изготовления валов и осей служат углеродистые и легированные стали, благодаря их прочности, большому модулю упругости, хорошей способности к упрочнению.
Для валов и осей, подчиненных критерию жесткости и неподвергающихся термообработке применяются стали: ст.5; ст. 6. Для большинства валов применяют термически обрабатываемые стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин применяют легированные стали: 40ХН, 40 ХР2МА; 30ХГТ и др.
Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, требуют весьма высокой твердости цапф. Их изготавливают из цементуемых сталей 12Х, 12ХН3А; 1ХХГТ.
Заготовками для стальных валов Ø до 150 мм служит круглый прокат, а для валов большего диаметра – поковки.
Шероховатость поверхности под подшипники качения назначается преимущественно по 7-8 кл. шероховатости (Ra 1,25-0,63), а подшипники скольжения в зависимости от условия работы от 7 до 9 кл. и выше (Ra 1,25-0,63-0,32).
Торцы валов обязательно выполняют с фасками.
Видео:Восстановление прослабленного посадочного места. ( Возвращаем натяг )Скачать
Назначение, конструкции и материалы валов и осей
Видео:ОБЗОР. Латунная втулка цапфы на УАЗСкачать
Назначение, конструкции и материалы валов и осей
- Назначение валов и осей, конструкция и материалы Механизм имеет звено, передающее вращательное движение. Валы (ролики) и оси предназначены для поддержки, установки и закрепления вращающихся частей зубчатых механизмов, таких как шестерни, шкивы, полумуфты, муфты, маховики и указатели. Во время работы вал нагружается поперечной силой, иногда продольной силой, и крутящий момент всегда передается. Он подвижен и испытывает деформацию кручения и изгиба. В отличие от вала, ось не передает крутящий момент.
Деформация изгиба возникает из-за нагрузки, действующей на вал. В зависимости от положения геометрической оси вал может быть прямым (прямым), ступенчатым (кривошипно) и переменным (гибким). Наиболее распространенными являются прямые валы и оси. Коленчатые валы используются для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение и наоборот, совмещая функции вала и кривошипа.
Не испытывайте изгибов, они могут быть мобильными и неподвижными. Людмила Фирмаль
Гибкий вал состоит из нескольких слоев стальной проволоки, плотно намотанных вокруг сердечника в чередующихся направлениях намотки. Он выбирается в соответствии с допустимым крутящим моментом и скоростью вращения. Они стандартизированы. С их помощью вы можете отправить вращение под любым углом. Гибкие ролики используются в измерительных устройствах, таких как спидометры, тахометры, роботы и приводы с дистанционным управлением. Долговечность и эффективность гибких валов (0,85 … 0,9) зависят от радиуса кривизны вала. Рекомендуется, чтобы диаметр вала равнялся 15 … 20. Вал имеет гладкие (рис. 8.1, а), цилиндрические (рис. 8.1, бд) и конические (рис. 8.1, д) ступени, а вал зацеплен (рис. 8.1, г), вал червячный.
Читайте также: Уаз патриот подшипник вала привода переднего моста
Гладкий вал и ось, например Когда стержень выпущен или нет продольной силы. Длина ступенчатого вала одинакова по прочности и удобна при сборке и установке сопряженных деталей, но технически не достигла большого прогресса. Количество и расположение ступеней вала зависит от фиксированного числа Кроме того, детали (шестерни и т. Д.) И принятый метод сборки вала фиксируют в осевом направлении. Посадочная поверхность под ступицей деталей, прикрепленных к валу, является цилиндрической и не очень конической.
- Конические поверхности сложнее изготовить, но они могут повысить точность центровки и выравнивания соединяемых деталей. Е -se € E3> — € = E Рисунок 8.1 Несущая часть вала и оси называется цапфой. Цапфы, которые передают радиальную нагрузку на опору, называются шипами, а осевые нагрузки — пятками. Шипы цилиндрические, конические и сферические, а пятка плоская и сферическая. Когда вал неподвижен, его опора не обязательно должна иметь форму вращающегося тела. Обычно вал и ось
Чески. Шариковые цапфы используются, когда требуется угловое отклонение оси. Зубчатая опора называется подшипником, а опора пятки — упорным подшипником. Диаметр вала под ступицу фитинга и посадочную поверхность оси выбирают по ГОСТ из стандартного линейного числа Размер и диаметр цапфы подшипника качения — из стандартного диапазона диаметров внутреннего кольца подшипника качения.
Коническая цапфа используется для фиксации вала в осевом направлении. Людмила Фирмаль
Чтобы уменьшить концентрацию напряжений, диаметр ступенчатого вала изменяется плавным переходом (скругление) по максимально возможному радиусу r (g> 0,1 d). Радиус сопряжения r должен быть меньше радиуса скругления rx или размера радиуса фаски вставляемой детали (рис. 8.2, а). Переход диаметра также может быть выполнен в виде кольцевой канавки с глубиной 0,15-0,25 мм и шириной 1-2 мм для выхода обрабатываемого шлифовального круга (рис. 8.2, б). Однако, поскольку канавки уменьшают прочность вала, рекомендуется работать на конце вала и вала там, где напряжение минимально. но L б Рисунок 8.2 Длина каждой ступени вала определяется шириной деталей, прикрепленных к валу: ступиц редукторов, муфт, подшипников, крышек подшипников и т. Д.
Вам необходимо предоставить возможность точно обрабатывать, собирать и удалять детали. Детали вала и оси крепятся с помощью цилиндрического или конического штифта и с помощью призмы или сегментного ключа, диаметр вала d> 6 мм. Размеры штифта и штифта должны соответствовать размерам вала. Пример: диаметр штифта dm
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института
Видео:Обработка цапфыСкачать
Сталь для цапфы вала
Подобно поворотным рычагам поворотные цапфы как правило изготовляются из специальной стали. Имеется много доводов в пользу того, чтобы для этих деталей выбирать материал более высокого качества. Прежде всего поломка поворотной цапфы или рычага при значительной скорости хода автомобиля может иметь весьма серьезные последствия, а во-вторых, вследствие несколько сложной конструкции указанных деталей, может скорее возникнуть большая опасность концентрацию напряжений чем в самой оси. Здесь часто применяют хромо-никелевую сталь № 3135, с низким содержанием никеля, но употребляются также и стали с 31/а°/0-ным содержанием никеля № 2330 и хромистую сталь № 5130. При этом как поворотные цапфы, так и рычаги изготовляются вообще из одного и того же материала, что вполне логично, поскольку обе данных детали подвергаются одному и тому же роду напряжений. Необходима спецтехника для выполнения строительных работ? Выбирайте Bobcat http://bobcatrussia.ru. Данная техника отличается высокой производительностью, компактностью и удобством в эксплуатации.
Читайте также: Сальник первичного вала кпп киа рио 3 замена
Поворотная цапфа, имеющая форму втулки. В большинстве случаев поворотная цапфа имеет почти горизонтальный шип, на который устанавливается на подшипниках втулка колеса; но встречается также и противоположная конструкция, где горизонтальная часть цапфы представляет собой втулку, в которой монтированы подшипники, для типа колеса, откованного заодно с диском втулки, или сболченного с колесом. Целью такого устройства является обычно перемещение шкворня поворотного кулака в центральную плоскость колеса, вследствие чего ослабляется передача толчков рулевому колесу и напряжений рулевому механизму.
Дискового типа колесо присоединено болтами к диску втулки, откованному заодно с шипом. Последний установлен на роликовых подшипниках, помещающихся в корпусе втулки поворотной цапфы. Для того, чтобы можно было установить поворотную цапфу на ее место в вилке оси, нижнее ответвление последней делается разъемным. Осевое давление воспринимается шаровой опорой из закаленной стали, помещенной в верхней цапфе, и передвижной втулкой в верхнем ответвлении конца оси. Указанная втулка имеет сверху отросток в виде пальца с крутой квадратной нарезкой, на которую навинчивается гайка. Палец предназначен для приведения в действие тормоза на передние колеса. Поворотный рычаг монтируется на выходящую наружу нижнюю часть цапфы.
Видео:ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ. Вид Грубейшего Нарушения ТРЕБОВАНИЙ ТБ при работе на СТАНКАХ.Скачать
Материалы и термообработка валов и осей
Для большинства валов современных быстроходных машин решающее значение имеет сопротивление усталости. Для тихоходных валов из нормализованных, улучшенных и закаленных с высоким отпуском сталей ограничивающим критерием работоспособности может быть также несущая способность при пиковых нагрузках (отсутствие недопустимых остаточных деформаций). Для валов из хрупких и малопластичных материалов при ударных нагрузках и низких температурах решающим критерием работоспособности является сопротивление хрупкому разрушению. Совместная работа валов с деталями передач и подшипниками требует расчета валов по критерию жесткости, а для валов быстроходных машин – по критерию виброустойчивости.
Выбор материала и термической обработки валов и осей определяется перечисленными выше критериями их работоспособности. Для большинства валов применяют термически обрабатываемые среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин применяют легированные стали 40ХН, 40ХН2МА, 30ХГТ, 30ХГСА и др. Валы из этих сталей обычно подвергают улучшению, закалке с высоким отпуском или поверхностной закалке и низким отпуском (шлицевые валы).
Для быстроходных валов, вращающихся в подшипниках скольжения, требуется высокая твердость цапф. Данные валы изготавливают из цементируемых сталей 20Х, 12ХН3А, 18ХГТ или азотируемых сталей типа 38Х2МЮА. Высокую износостойкость имеют хромированные стали. Хромирование шеек коленчатых валов увеличивает ресурс до перешлифовки до 3…5 раз.
Расчетные схемы валов и осей
Валы и вращающиеся оси обычно рассчитывают как балки на шарнирных опорах. Для валов, вращающихся в подшипниках качения, установленных по одному в опоре (рис. 12.1, а, б, в), данная схема обеспечивает получение достаточно точных результатов. У валов, вращающихся в подшипниках качения, установленных по два в опоре (рис. 12.1, г), основные реакции воспринимаются подшипниками, расположенными со стороны нагруженного пролета. Внешние подшипники нагружены значительно меньше. При этом если они расположены не в плотную к внутренним подшипникам, то в них могут возникать реакции, направленные в противоположную сторону по отношению к реакциям, возникающим во внутренних подшипниках. Поэтому условные шарнирные опоры валов точнее совмещать с внутренними подшипниками или располагать на одной трети расстояния между подшипниками одной опоры ближе к внутреннему подшипнику. Точный расчет особо ответственных валов следует производить с учетом совместной работы с подшипниками, как многоопорных балок на упругих опорах.
Рис. 12.1. Расчетные схемы валов
У валов, вращающихся в подшипниках скольжения (рис. 12.1, д), давление по длине подшипника вследствие деформации валов распределяется не симметрично. Поэтому условные шарнирные опоры следует располагать на расстоянии (0,25…0,30)l от торца подшипника со стороны нагруженного пролета, но не более половины диаметра вала.
Читайте также: Насос с проходным валом
Силы на валы передаются через насаженные на них детали: зубчатые колеса, шкивы, звездочки и т.д. При упрощенных расчетах принимают, что насаженные на вал детали передают сосредоточенные силы и моменты валу на середине ступицы. Эти сечения, как правило, принимают за расчетные. В действительности силы распределены по всей длине ступицы. Поэтому точнее за расчетные принимать сечения, в которых располагаются внешние нагрузки, на расстоянии (0,20…0,25)l от торцов ступицы.
Расчеты валов на прочность
Валы работают в основном на изгиб и кручение, а оси только на изгиб. Постоянные по величине и направлению радиальные силы вызывают в неподвижных осях постоянные напряжения, а во вращающихся валах и осях – переменные напряжения.
Предварительный расчет валов
Предварительный расчет проводится для определения ориентировочных значений диаметров, необходимых для выполнения эскиза вала и последующего основного расчета. Расчет проводится из условия прочности на кручение, а деформация изгиба учитывается занижением допускаемых касательных напряжений. Диаметр вала, мм, определяется исходя из следующего условия:
где – крутящий момент на валу, Н·мм; – допускаемое касательное напряжение при кручении, МПа.
Допускаемое касательное напряжение выбирается по следующим рекомендациям:
– при определении диаметров входных и выходных концов валов МПа;
– при определении диаметра промежуточного вала (для двухступенчатых редукторов) и первого промежуточного вала (для трехступенчатых редукторов) МПа;
– при определении диаметра второго промежуточного вала (для трехступенчатых редукторов) МПа.
При соединении вала двигателя и быстроходного вала редуктора с помощью приводной муфты диаметр вала редуктора должен находиться в интервале значений:
где – диаметр вала двигателя.
Проектный расчет валов
Применение теорий прочности позволяет рассчитывать валы на совместное действие изгиба и кручения. Валы изготавливают, как правило, из среднеуглеродистых конструкционных или легированных сталей, одинаково сопротивляющихся деформациям растяжения и сжатия. Поэтому расчет выполняется на основе третьей (критерий наибольших касательных напряжений) или четвертой (критерий удельной потенциальной энергии формоизменения) теорий прочности, в соответствии с которыми эквивалентные напряжения определяются по формулам:
где , – напряжения в точках контура вала, соответственно, от деформаций изгиба и кручения; – допускаемое напряжение, МПа.
Напряжения в точках контура вала, МПа, определяются по формулам:
где , – соответственно, результирующий изгибающий и крутящий моменты в опасном сечении вала, Н·мм; , – соответственно, осевой и полярный моменты сопротивления сечений вала, мм 4 .
Для вала круглого поперечного сечения моменты сопротивления определяются по формулам:
где – диаметр опасного сечения вала, мм.
Подставляя (12.2) и (12.3) в условия прочности (12.1), получим формулу для проектного расчета вала:
где – эквивалентный момент, Н·мм.
Эквивалентный момент определяется по следующим выражениям:
Для тихоходных валов допускаемое напряжение определяется по формуле:
где – предел текучести материала вала, МПа; – требуемый коэффициент запаса прочности.
Для быстроходных валов допускаемое напряжение точнее определять по формуле:
где – предел выносливости материала при симметричном цикле изменения напряжений, МПа; – результирующий коэффициент, учитывающий влияние различных факторов на предел выносливости материала; – эффективный коэффициент концентрации напряжений; – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности; – коэффициент, учитывающий абсолютные размеры; – коэффициент долговечности.
Коэффициент долговечности определяется по формуле:
где – показатель степени кривой усталости; или ; для валов с прессовыми посадками ; – базовое число циклов перемен напряжений; при диаметре вала мм ; при диаметре вала > 50 мм ; – эквивалентное число циклов перемен напряжений (см. подразд. 4.7.1).
- 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
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
🎥 Видео
How To Rebuild Broken Trunnion Shaft Repair Suspension System with Amazing SkillsСкачать
Зачем пилить цапфу? / Ремонт цапфы УАЗ / Замена кольца на цапфе УАЗСкачать
Проточка цапфы вала на токарном станкеСкачать
"C" - ZZ, работы по ЦПГ и картеру.Скачать
Это вам не Harley или Расточка цапфы коленвала мотоцикла "Урал" в гаражных условияхСкачать
Восстановление вала под подшипники.Скачать
Лечим место посадки подшипникаСкачать
Левша, перемеряем цапфы коленвала явыСкачать
цапфа т3Скачать
восстановление посадочного места под подшипникСкачать
ЦапфаСкачать
Чистовая обработка цапфы. #станок #токарь #рекомендации #детали #обзор #обработкаСкачать
