рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Тема №8 Детали машин и механизмов.

Тема №8 Детали машин и механизмов. - Лекция, раздел Механика, Курс лекции по дисциплине прикладная механика Валы И Оси, Основные Определения И Классификация Валов И Осей. ...

Валы и оси, основные определения и классификация валов и осей.

Валом называется деталь, предназначенная для поддержания вращающихся частей машины, непосредственно участвующих в передаче вращательного движения и передающая крутящий момент.

Ось является деталью, предназначенной только для поддержания вращающихся частей, и в передаче энергии непосредственно не участвует.

В конструктивном отношении особой разницы между осью и валом почти нет, однако по характеру работы они существенно отличаются друг от друга. Главное отличие оси от вала состоит в том, что ось при работе испытывает только деформацию изгиба, вал же кроме деформации изгиба обязательно подвергается и деформации кручения. Кроме того вал является всегда подвижной деталью, а ось может быть как подвижной так и не подвижной. Если ось неподвижна, то в этом случае ее опорные части не обязательно должны иметь форму тела вращения.

Валы отличаются большим разнообразием конструктивных форм, зависящих от назначения, условий работы и т.п., поэтому их классифицируют по следующим основным признакам:

1. По назначению: передаточные, несущие детали передач; специальные, несущие рабочие органы машины;

2. По форме геометрической оси: прямые; коленчатые; с изменяемой формой оси (гибкие);

3. По профилю поперечного сечения: круглые цилиндрические, шлицевые; фасонно-профильные; граненые;

4. По наличию осевого отверстия: полые с отверстием по части длины; сплошные без отверстия;

5. По изменению сечения вдоль геометрической оси: постоянного сечения, ступенчатые с цилиндрическими и коническими участками;

6. По числу опор: консольные (полуоси) ; двухопорные, многоопорные.

Основные элементы конструкции валов и осей – цапфы, посадочные поверхности и переходные участки.

Цапфы – участки осей и валов, которыми они соприкасаются с опорами. Цапфы на конце валов или осей получили название шипов, а в середине их шеек.

Шипы и шейки передают опорам только радиальную нагрузку.

Цапфа, предназначенная для передачи осевой нагрузки, независимо от ее расположения называется пятой.

Опоры, на которых лежат шипы и шейки, называются подшипниками, а опоры пят – подпятниками.

Диаметры посадочных поверхностей валов и осей выбираются по ГОСТу, а диаметры под подшипники качения – по стандартным размерам внутренних колец подшипников.

Валы и оси являются ответственными деталями механизмов и машин. В случае их поломки, как правило, разрушаются и другие детали, что приводит к выходу из строя всей машины. Поэтому к валам и осям предъявляются определенные требования, а именно: достаточные прочность и жесткость, износостойкость трущихся поверхностей, технологичность конструкции, удобство изготовления и сборки. Эти требования могут быть обеспечении при условии правильного расчета и конструирования валов и осей, а также обоснованного выбора материала, технологии изготовления и упрочнения их изнашиваемых частей.

Материалы валов и осей должны быть прочными, хорошо обрабатываться и иметь высокий модуль упругости.

Чаще всего для их изготовления применяются углеродистые и легированные стали в виде проката или поковок , значительно реже – стальное литье.

Из углеродистых сталей используют ст 30,40,45,50, менее ответственные валы изготавливают из ст 4 и ст 5

Быстроходные валы и оси ответственного назначения изготавливают из легированных сталей 20Х, 12ХНМА и т.п.

Для упрочнения поверхности валов и осей используют закалку (в том числе т.в.ч.) или цементацию, иногда азотирование.

Основными критериями работоспособности валов и осей являются усталостная прочность и жесткость.

Усталостная прочность оценивается коэффициентом запаса прочности, а жесткость - допускаемым прогибом в местах посадки деталей, а также допускаемыми углами наклона и закручивания сечений.

Практика показывает, что разрушение валов и вращающихся осей в большинстве случаев носит усталостный характер, поэтому основным является расчет валов и осей на усталостную прочность.

Конструкция валов и осей должна быть такой, чтобы отсутствовали концентраторы напряжения.

Расчет и конструирование валов производят в следующей последовательности:

1. Выбирают материал вала;

2. Определяют размеры диаметрального сечения вала на различных участках на основе приближенных расчетов;

3. Производят конструирование вала и опорных узлов, в результате чего в первом приближении определяются форма вала, его габаритные размеры , и главное фактическое расстояние между опорами и точками приложения сил.

4. Составляют расчетную схему и проводят проверочный расчет с целью уточнения размеров, полученных при предварительных расчетах вала.

Приближенный расчет диаметральных сечений вала производят из условия чтобы напряжение кручения

,

Где – крутящий момент действующий в сечении вала; - полярный момент сечения, который можно принимать равным ; - допускаемое напряжение кручения,

Исходя из этого можно определить предварительный диаметр сечения

Где – коэффициент запаса

Далее диаметр округляют по ГОСТ до стандартной величины.

Проверочные расчеты проводят : 1) на усталостную прочность в наиболее опасных сечениях. 2) на статическую прочность при действии пиковых нагрузок в наиболее опасных сечениях вала. Кроме этого производят расчет вала на жесткость. Изгибная жесткость оценивается прогибом и углом наклона .

Крутильная жесткость оценивается углом закручивания на единицу длины вала.

При необходимости производят расчет валов с учетом колебаний. Все проверочные расчеты производятся с помощью специальных методик.

В отличие от валов, оси подвергаются только изгибу. Поэтому проектный расчет осей на статическую прочность выполняют аналогично расчету балок с шарнирными опорами методами сопротивления материалов.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекции по дисциплине прикладная механика

Курс лекции по дисциплине прикладная механика.. для специальности оптотехника автор к т н доцент осипов в и введение..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Тема №8 Детали машин и механизмов.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

О кинематическом анализе (синтезе) рычажных механизмов
  Задача : определение кинематических параметров механизма (угловых или линейных перемещений , скоростей, ускорений звеньев или отдельных точек) Замечание: Чем выше класс и п

Тема №3 План скоростей и ускорений.
Дано : ω1 = 0 Размеры всех звеньев Определить : Кинематические параметры   1. План скоростей – геометрическое построение, пред

План ускорений
При ω1 = const: , т.к.

Аналитические методы
1) метод векторных контуров Механизм представляется в виде одного или нескольких замкнутых векторных контуров (это можно сделать т.к. звено, аналогично вектору, имеет величину и направлени

О синтезе рычажных механизмов (замечание)
Дано: структурная схема механизма, его функция положения или её производная Найти : размеры звеньев механизма, при котором эта функция обеспечивается Решение: 1) Выполняе

Тема №4 Кулачковые механизмы.
Присутствует 1 звено (по очертанию напоминает кулачок) имеющее профиль переменной кривизны. Назначение – преобразование простого движения на входе (вращение, пост. Движение), в более сложн

Основные элементы кулачка и кулачкового механизма
(на примере механизма с толкателем)   e – эксцентриситет 1) ab – участок профиля удаления

Синтез кулачкового механизма
Общая постановка задачи: Даны законы движения кулачка и ведомого механизма. Требуется построить кинематическую схему механизма включая профиль кулачка. 1. Выбор типа механизма

Построение профиля кулачка
Профилирование кулачка – последний этап синтеза кулачкового механизма. Построение обычно выполняется методом инверсии (кулачек неподвижен, и вращается толкателем или коромыслом) &

Тема №5. Механические передачи трением (Фрикционные передачи)
Предназначены для преобразования вращательного движения. В передачах данного типа ведомый элемент приводится в движение силами трения. Фрикционные передачи бывают с жесткими и гибкимизвен

Виды скольжения во фрикционных передачах
Существуют три вида скольжения: упругое скольжение, буксование и геометрическое скольжение. Упругое скольжение связано с особенностями упругих деформаций на площадке контакты 2 в

Регулируемые фрикционные передачи (вариаторы)
Фрикционные вариаторы можно разделить на три основные типа: ¾ С непосредственным контактом ведущего и ведомого звеньев ¾ С промежуточными элементами ¾

Ременные передачи (фрикционные передачи с гибкой связью)
Ременная передача состоит из двух шкивов и охватывающего ремня. Подразделяются на: 1 – плоскоременные, 2 – клиноременные,

Ступенчатые рядные механизмы
Применяются в устройствах для понижения скоростей (редукторах), для повышения скоростей (мультипликаторах) , коробках переменных передач и т.д.  

Планетарные передачи
Образуются из дифференциальных механизмов за счет введения дополнительных связей двумя путями : А) путем закрепления одного из центральных колес (П.П. с неподвижным солнечным колесом)

Волновые передачи
Отличительный признак – наличие в передаче хотя бы одного колеса специально деформируемого в процессе зацепления.  

Синтез зубчатых механизмов.
Важнейшая задача синтеза обеспечить для пары колес постоянство передаточного отношения, причем не только для полного оборота, но и

Основной закон зацепления
Отмечалось, что важнейшей задачей синтеза является обеспечение в этом случае

Кинематические зависимости для косозубых колес такие же как и для прямозубых
В соответствии с расположением секущей плоскости на косозубом колесе различают торцевой Pt, нормальный Pn, и осевой Px шаги и соответствующие им модули mt

Конические зубчатые передачи
Применяются для передачи вращения между валами оси которых пересекаются под некоторым углом , как правило

Опоры скольжения
предназначены для передачи нагрузок от осей и валов на корпус машины. Опоры воспринимающие радиальную нагрузку называют подшипниками, а опоры нагружаемые осевыми силами – подпятниками. Существует б

Подшипники качения
Подшипники качения – часть опоры вала (или вращающейся оси), воспринимающая от него радиальные, осевые и радиально-осевые нагрузки, работающая в условиях трения качения. Подшипники качения имеют ря

Основные режимы движения машинного агрегата. Цикл.
При анализе зависимости между угловой скоростью ведущего звена и углом его поворота на всем интервале работа машины, для большинства машин характерны следующие особенности.  

Понятие о КПД машинного агрегата
Для характеристики установившегося режима вводится важное понятие. Чтобы определить его рассмотрим более подробно работу Ас, которую совершают силы сопротивления. Очевидно что Ас

Основные формы уравнений движения и их анализ
Положим, что МА представлен в виде 1-ой динамической модели. Для вывода уравнений движения зв. Пр. можно воспользоваться уравнением Лагранжа 2 рода или теоремой об изменении кинетической энергии ме

Методы решения уравнений движения МА.
В зависимости от формы задания приведенных функций (графической или аналитической) и аргументов от которых зависят эти функции, для решения дифференциальных уравнений движения используются р

Метод Виттенбауэра (диаграммы энергомасс )
Сущность его состоит в следующем: Предположим задано уравнение движения звена приведения соверщающего вращательное движение, в интегральной форме в виде

Неравномерность движения машинного агрегата
Постановка задачи Анализ уравнения движения МА в дифференцируемой форме показывает, что в режиме установившегося движения практически невозможно обеспечить постоянства скорости движения ве

Методы расчета маховых масс
Определение маховых масс с помощью диаграммы энергомасс. Это графоаналитический метод и используется тогда, когда ;

Физический смысл «работы» маховика в накоплении и отдаче энергии
  3. Основы теории автоматического регулирования машин (САР) Постановка задачи. Основные понятия САР Рассмотрим установившееся движение МА. В некоторый момент

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги