Вали та осі

Деталі, що обертаються, встановлюються на осях або валах. Вали завжди обертаються разом з деталями і передають момент, що крутить; осі ж, чи вони обертаються разом з деталями або залишаються нерухомі, моменту не передають і тільки підтримують деталі. Тому осі навантажені тільки згинальними зусиллями, а вали, крім них, і моментами, що крутять.

Вали бувають прямі, колінчасті та гнучкі (рисунок 3.8). Коли діаметр черв'яка або шестерні близький до діаметра валу, їх виготовляють як одне ціле, наприклад, вал із черв'яком, вал із зубчастою шестернею.

Вали

а – прямі; б - колінчасті; в – гнучкі.

Малюнок 3.8.

Вали і осі, що обертаються, встановлюються опорами (цапфами) в підшипниках. Цапфи, що сприймають осьове навантаження, називаються п'ятами.

Підшипники

Вали та деталі, що обертаються навколо них, підтримуються на підшипниках. Розрізняють підшипники ковзання та кочення.

Підшипники ковзання(Рисунок 3.9). Залежно від величини і напряму навантажень, що виникають на валах, що підтримуються підшипниками ковзання, розрізняють радіальні підшипники, які можуть сприймати навантаження, спрямовані радіально, і завзяті підшипники, які можуть сприймати зусилля як спрямовані вздовж осі, так і радіальні.

Поверхня цапфи в радіальних підшипниках ковзає щодо внутрішньої поверхні. Зменшення сил тертя між поверхнями, що труться, створюється шаром мастила. При роботі цапфа займає в підшипнику ексцентричне положення, і тому мастило між поверхнями підшипника і цапфи набуває форми клину Цапфа, обертаючись, захоплює мастило у вузький зазор, де створюється масляна подушка, що підтримує цапфу. Шар масла, що розділяє цапфу та підшипник, створюється також, якщо в зазор подається олія за допомогою масляного насоса.

Підшипники ковзання встановлюються для валів великої ваги, коли потрібне розбирання підшипника, або коли останній працює в агресивних середовищах або за великого забруднення.

Підшипник ковзання з рознімним корпусом

1 – кришка; 2 – болти; 3 – вкладиші; 4 – корпус; 5 - маслянка ковпачкова.

Рисунок3.9.

Підшипник кочення(рисунок 3.10) складається із зовнішнього та внутрішнього кілець з доріжками кочення. Між кільцями в доріжках кочення встановлюються кульки або ролики, що котяться доріжками. Щоб ролики або кульки знаходилися на однаковій відстані один від одного, у підшипниках передбачені сепаратори, що є штампованими кільцями з отворами для роликів або кульок.

Основні типи підшипників кочення

Рисунок 3.10.

Широко використовуються роликові підшипники (при малих діаметрах роликів вони називаються голчастими).

Підшипники кочення можна розділити на три типи: радіальні, що сприймають радіальні навантаження та допускають невеликі осьові навантаження; радіально-упорні, що сприймають як радіальні, так і осьові навантаження, але величина останніх не повинна перевищувати 0,7 від різниці між допустимим і радіальними навантаженнями, що діє; завзяті, що сприймають лише осьові навантаження.

Муфти

Для з'єднання валів, що є продовженням один одного, або розташованих під кутом, а також для передачі крутного моменту між валом і деталями, що сидять на ньому, застосовують муфти.

За призначенням вони поділяються на муфти постійної дії (некеровані) та муфти зчіпні (керовані).

Муфти, що з'єднують вали жорстко, Розрізняють такі види:

- Втулкові муфтипрості за конструкцією, малі за габаритом (рисунок 3.11). Недоліком є ​​те, що для з'єднання валів останні необхідно розсувати. Муфти застосовують для діаметрів валів, що не перевищують 120 мм.

Втулкові муфти:

а – із призматичними шпонками; б – із сегментними шпонками; в – із штифтами; г – із шліцами.

Малюнок 3.11.

- Фланцеві муфти(Рисунок 3.12) зазвичай складаються з двох напівмуфт і бувають двох типів. В одному типі муфт болти встановлюють без зазору, при цьому болти працюють на зріз. В іншому типі муфт болти встановлюють із зазором. У цьому випадку момент, що крутить, передається під дією моменту тертя, створюваного затяжкою болтів.

Муфти, що з'єднують вали при деякому взаємному зміщенні або перекосі в результаті неточності виготовлення, монтажу або деформації в часі роботи, називаються компенсуючими.

Є кілька типів компенсуючих муфт:

Найбільш проста муфта є дві напівмуфти, такі ж, як у жорстких муфт, тільки болт в одній з напівмуфт упирається в гумові прокладки, що дозволяє компенсувати неточності в положенні валів.

- Хрестові муфтизастосовуються для з'єднання валів, коли можуть бути великі зміщення осей. Вони складаються з двох напівмуфт, на торцях яких є пази. Між напівмуфтами міститься диск, на торцях якого передбачені виступи, перпендикулярно розташовані по відношенню один до одного. Недоліком цих муфт є велике зношування пазів, так як під час роботи середній диск рухається щодо напівмуфт. Між диском та напівмуфтами виникають сили тертя, що викликають радіальні зусилля, що передаються на вал.

- Шарнірні муфти(Рисунок 3.13) застосовують для передачі руху між валами, розташованими під кутом. Можливість передачі обертання під кутом до 45° забезпечується тим, що муфта має два шарніри, розташовані взаємно перпендикулярно.

Глухі муфти.Довгі вали за умов виготовлення, складання та транспортування іноді роблять складовими. І тут окремі частини валу з'єднують глухими муфтами. У деяких випадках ці муфти застосовують для забезпечення співвісності валів агрегатів.

Втулкова муфта (рис.10.1) є втулкою, що одягається із зазором на кінці валів. Муфта відрізняється малими габаритами по діаметру, але ускладнює монтаж через необхідність великих осьових зсувів агрегатів, що з'єднуються. Матеріал втулок – конструкційна сталь (ст.5, ст.3). Втулкові муфти застосовують для з'єднання валів діаметром до 70 мм.

Фланцеві муфти. Фланцева муфта (рис.10.2) складається з двох однакових напівмуфт, виконаних у вигляді маточини з фланцем. Фланці з'єднують болтами. Розрізняють два конструктивні виконання:

1. Половину болтів встановлюють у фланцях напівмуфт без зазору. У цьому випадку центрування напівмуфти здійснюють ці болти. В результаті загвинчування гайок фланці притискаються силами затягування болтів, і на торцях фланців виникає момент сили тертя. Обертальний момент з однієї напівмуфти на іншу передається стрижнями болтів, поставлених без зазору, і силами тертя на фланцях.

2. Усі болти у фланцях напівмуфт встановлюють із зазором. При цьому не-

необхідно передбачити центрування напівмуфт. У цьому випадку весь момент, що обертає, з однієї напівмуфти на іншу передається силами тертя на фланцях.

Компенсуючі муфти.

З економічних та технологічних міркувань машини зазвичай виконують із окремих вузлів (агрегатів), які з'єднують муфтами. Проте точне встановлення валів таких агрегатів неможливе через: помилки виготовлення та монтажу; установки агрегатів на деформованій (нежорсткій) підставі; розцентрування валів в результаті теплових деформацій корпусів агрегатів при їх роботі, а також через пружні деформації валів під навантаженням.

Для з'єднання валів з несупадними осями застосовують муфти, що компенсують. Завдяки своїй конструкції ці муфти забезпечують працездатність машини навіть при взаємних усуненнях валів.

Зубчасті муфти. Здвоєна зубчаста муфта (рис.10.3) складається з двох однакових маточок 1 (втулок), що мають зовнішні зубчасті вінці та двох однакових обом 2 з внутрішніми зубчастими вінцями. Обойми стягнуті болтами 3 рівномірно розташованими по колу. У кришках 4, що закривають внутрішню порожнину муфти, розташовані спеціальні гумові ущільнення, що утримують рідке мастило всередині муфти. Пробка 5 служить для заливання муфту масла. Пояски 6 на втулках служать контролю соосности валів, а різьбові отвори – кріплення стійок індикатора. Число зубів та їх розміри підібрані так, щоб зубці вінця втулки розташовувалися з деяким проміжком між зубами обойми, утворюючи зубчасті з'єднання.

Для зниження інтенсивності зношування зубів, заготівлі втулок і обойм роблять кованими або литими (при великих розмірах). Ковані заготовки роблять із сталей марок 35ХМ, 40, 45, а литі зі сталей марок 40Л, 45Л. Твердість поверхонь зубів втулок та обойм має бути 42 – 50 HRC е.

Шарнірні муфти.У шарнірних муфтах використано принцип дії шарніра Гука. Ці муфти служать передачі крутного моменту між валами з великими кутами перекосу до 40-45° , змінюються під час роботи.

Муфта (рис. 10.4) складається з двох однакових напівмуфт у вигляді маточини з вилкою (вилки напівмуфт повернені на 90 °) і хрестовини, що з'єднує напівмуфти. Хрестовина з'єднана з вилками напівмуфт шарнірами. Це забезпечує свободу повороту кожної напівмуфти щодо хрестовини.

Пружні муфти.

Пружні муфти відрізняються наявністю пружного елемента і є універсальними в тому сенсі, що, маючи деяку крутильну податливість, ці муфти також є компенсуючими.

Пружні муфти здатні:

· пом'якшувати поштовхи і удари моменту, що обертає, викликані технологічним процесом або вибором зазору при пусках і зупинках машини. При цьому кінетична енергія удару акумулюється муфтою під час деформації пружного елемента, перетворюючись на потенційну енергію деформації.

· захищати привід машини від шкідливих крутильних коливань;

· з'єднувати вали, що мають взаємні усунення. В цьому випадку деформи-

ється пружний елемент муфти, і муфта функціонує як компенсуюча.

Муфти з неметалевими (гумовими) пружними елементами.Уп-

інші муфти з гумово-кордними і гумовими пружними елементами

Чи вельми широке поширення завдяки простоті конструкцій, дешевизні виготовлення, простоті експлуатації (не вимагають догляду), високої податливості при крученні і хорошій здатності, що демпфує. Два останніх важливі властивості визначаються властивостями гуми, з якої виготовлений пружний елемент муфти.

Пружна втулково-пальцева муфта показано на рис. 10.5.

Пружними елементами є гумово-кордові втулки, одягнені на сполучні пальці.

Пружна муфта із гумовою зірочкою показана на рис. 10.6

На рис. 10.7 зображено муфта з пружним елементом як внутрішнього тора. Дві однакові напівмуфти 2 з'єднані пружним тороїдним елементом 1, краї якого притиснуті до напівмуфт натискними кільцями 3 і гвинтами 4, рівномірно розташованими по колу.

Муфта з гумовою конічною шайбою зображено на рис. 10.8. Гумо-металевий пружний елемент 6 кріплять до напівмуфт 1 і 2 гвинтами 5 рівномірно розташованими по колу. Сучасні способи привулканізації гуми до металу дозволяють отримати міцність з'єднання не нижче міцності гуми. Муфта не має високих компенсуючих властивостей. Однак її з успіхом застосовують у приводах машин для гасіння шкідливих крутильних коливань. Змінюючи кут конуса, можна отримати необхідну крутильну жорсткість муфти.

На рис. 10.9 зображена муфта з пружними елементами у вигляді сталевих стрижнів, що працюють на вигин при дії моменту, що обертає.

Напівмуфти 1 і 7 з'єднані сталевими циліндричними стрижнями (пружинами) 5, рівномірно розташованими по окружності. Кришка 3 і кожух 4 утримують стрижні від випадання і утримують мастило в муфті завдяки ущільненням 2 і 8. Для зменшення зношування пружин та їх гнізд муфта заповнюється маслом з антизадирними присадками через маслянку 6.

Напівмуфти виготовляють із сталей 45, 40Х, стрижні – з високолегованих пружинних сталей, кришки та кожухи – із чавуну Сч12.

Механічні зчіпні муфти

Муфти, за допомогою яких можна легко роз'єднати вали (часто під час роботи), називають зчіпними. До таких муфт відносяться муфти з геометричним замиканням і муфти.

Зчіпні муфти із геометричним замиканням.Муфти з геометричним замиканням класифікуються за формою елементів, що зачіпаються.

Муфта з прямокутними зубцями (рис. 10.10 а) може передавати крутний момент в обидві сторони. Її ліва частина жорстко кріпиться (шпонкою) на валу. Права частина кріпиться на іншому валу ковзною шпонкою і зчепляється або розчіплюється з лівою частиною переміщенням важеля в пазі. Головний недолік такої муфти – складність зчеплення. Зубчаста муфта, яка зчіпляється легше, проте передає крутний момент тільки в одному напрямку, показано на рис.10.10, б.

Матеріал кулачкових муфт повинен забезпечувати високу жорсткість робочих поверхонь кулачків. Використовують сталі марок: 20Х, 12ХН3А з цементацією та загартуванням до твердості 54 – 60 НRс. При частих включеннях використовують сталі: 40Х, 40ХН, 35ХГСА із загартуванням робочих поверхонь зубів до твердості 40 - 45 НRс.

Муфти вільного ходу

Ці муфти служать передачі обертаючого моменту лише у напрямі, коли кутові швидкості провідної і веденої полумуфт рівні. Якщо кутова швидкість веденої напівмуфти перевищить кутову швидкість провідної напівмуфти, муфта автоматично роз'єднає з'єднані агрегати.

Роликова муфта вільного ходупредставлена ​​на рис. 10.11. Муфта складається з обойми 1 і зірочки 2, що є напівмуфтами, роликів 3, розташованих рівномірно по колу, і притискних пристроїв, що складаються з поршня та пружини 7. Ролики утримують бічні кришки 4, які фіксують пружинні кільця. Обойму від повороту утримує шпонка 5. Провідною ланкою муфти може бути як зірочка, і обойма. Коли обойма почне обганяти зірочку ролик силами тертя про зірочку і обойму зміщується в ширшу частину клинового зазору і напівмуфти розмикаються.

Муфти граничного моменту

На рис. 10.12 показана фрикційна муфта, що застосовується в механізмах обертання кранів та на поворотних лебідках. Ця муфта одночасно є сполучною. Вона сполучає вал електродвигуна з редуктором. Муфта забезпечена гальмівним шківом, зв'язок двигуна з механізмом здійснюється через диски. Частина дисків закріплена через шліци на втулці, жорстко з'єднаної з валом редуктора, інша частина дисків закріплена на диску. Жорстко з'єднаний з електродвигуном. Диски притиснуті один до одного постійною силою, що розвивається стиснутими пружинами, Величина стиснення пружин, що визначає величину моменту, що крутить передається муфтою, регулюється різьбовим кільцем.

10.2. Підшипники

Підшипники - це найпоширеніші деталі в машинобудуванні. Не-

можливо уявити будь-який сучасний механізм без підшипника, функції якого полягають з одного боку, у значному зменшенні тертя між обертовою та нерухомою деталями механізму, а з іншого – у здатності нести певне навантаження. Важливу роль грає і ущільнення, яке захищає підшипник від зовнішніх впливів та утримує в ньому мастило.

Довговічність і надійність будь-якого механізму, значною мірою, залежить від правильності вибору і якості підшипників, ущільнень і мастил. Підшипники по виду використовуваних у них деталей та їх взаємодії у процесі роботи поділяють на підшипники кочення та підшипники ковзання. Найбільш поширені підшипники кочення, які в свою чергу класифікують за напрямом сприйманого навантаження щодо валу (радіальні, радіально-упорні, завзято-радіальні та завзяті); формі тіл кочення: кулькові, роликові; числу тіл кочення: однорядні, дворядні і т.д. (Див. табл. 10.1).

Таблиця 10.1
Роликові підшипники
Характеристика	Вид	Характеристика	Вид
Радіальний роликопідшипник однорядний		Радіальний сферичний однорядний підшипник
Радіальний роликопідшипник дворядний		Радіальний роликопідшипник сферичний дворядний
Радіально-упорний роликопідшипник		Упорний роликопідшипник сферичний
Продовження табл.10.1
Конічний роликопідшипник		Упорно-радіальний роликопідшипник
Кулькові підшипники
Радіальний шарикопідшипник однорядний		Підшипник радіальний кульковий сферичний дворядний
Роз'ємний радіальний шарикопідшипник		Підшипник кульковий упорний однорядний
Радіально-упорний шарикопідшипник		Підшипник кульковий упорний подвійний
Радіально-упорний шарикопідшипник дворядний		Упорно-радіальний шарикопідшипник
Голчасті підшипники
Голковий підшипник із сепаратором без кілець		Голковий підшипник дворядний
Голковий підшипник із сепаратором без кілець дворядний		Голковий підшипник із штампованим зовнішнім кільцем та відкритим торцем
Голковий підшипник однорядний		Голковий підшипник із штампованим зовнішнім кільцем та закритим торцем
Закінчення табл. 10.1
Комбіновані підшипники
Підшипник комбінований (радіальний голчастий та радіально-упорний кульковий)			Підшипник комбінований (радіальний голчастий)
Корпусні підшипники

Кріпильні з'єднання

У машинобудуванні застосовують чотири основних види різьбових кріпильних з'єднань: болтами з гайками (рис.10.13,a), крутими болтами (гвинтами) (рис.10.13, б ), шпильками (рис.10.13, в ) проміжне (рис. 10.13, г).

1. З'єднання болтами застосовується тільки при можливості виконання наскрізних отворів в деталях, що сполучаються.

2. З'єднання крутими болтами застосовують при глухому нарізному отворі (рис.10.13, д), коли неможливо застосувати болт з гайкою, або при наскрізному нарізному отворі, коли можливе встановлення болта тільки з одного боку з'єднання.

Деталь з різьбовими отвором виконуються зі сталі, ковкого та високоміцного чавуну, титанового сплаву, бронзи. У деталях з м'яких сплавів (алюмінієвих, магнієвих, цинкових тощо) потрібне використання проміжних нарізних втулок із твердішого металу.

3. З'єднання шпильками застосовують для деталей з м'яких (алюмінієвих та магнієвих сплавів) або крихких (сірого чавуну) матеріалів, а також при глухих або наскрізних нарізних отворах у випадках небажаності частих викручування шпильок.

4. Крім описаних основних видів сполук, застосовуються і проміжні. До них відноситься, наприклад, застосовуване з'єднання, зображене на рис.10.13, ж . Болт закріплюють за допомогою гайки у гладкому отворі однієї деталі; іншу деталь притягують гайкою, що навертається на вільний кінець болта.

Кріпильні деталі загального призначення виготовляють найчастіше зі сталі 35, відповідальні деталі (шатунні болти, силові шпильки і т.д.) - з хромистих сталей типу 40Х, хромансилю типу 30ХГС, жароміцних сталей типу 30ХМ, 50ХФА, 2 типу 30Х13, 40Х13.
У серійному та масовому виробництві різьблення нарізають методами вихрового нарізування та фрезерування. Найбільш продуктивним і водночас що забезпечує найвищу міцність різьблення є метод накочування різьблення.

Галузеві стандарти

Вони складаються на вироби, що застосовуються лише у певній галузі.

Кожен машинобудівний завод або група заводів будь-якої галузі промисловості має свої стандарти та нормалі. Це технічні документи, що наказують застосування лише певних профілів металу, розмірів штампів, способів обробки. Вони встановлюють і розміри кріпильних деталей: гайок, болтів, шайб і т. д. І коли конструктор розробляє машину, він повинен дотримуватися тих стандартів та нормалей, які прийняті на заводах-виробниках. Чим більше буде в новій машині стандартних приладів, апаратів та деталей, тим простіше машина у виготовленні та надійніше в експлуатації. Адже такі деталі випускаються у великій кількості, і, отже, вони дешевші, їх можна легко у разі пошкодження замінити.

Державні та галузеві стандарти регламентують технічні дані виробів, обов'язкові види та способи їх випробування та перевірки. Завод-изготовитель зобов'язаний усе це суворо дотримуватися і немає права випускати вироби з відступом від ГОСТу чи ОСТа.

На вироби, що виготовляються у невеликій кількості, не розробляють стандартів. Замість них заводи складають технічні умови, які також визначають усі показники виробу та суворо дотримуються виробниками.

У тих випадках, коли державні стандарти охоплюють одночасно групу машин одного призначення, на кожен окремий вид машини для уточнення стандарту також складаються окремі технічні умови.

При виконанні робочого креслення зубчастих коліс зустрічаються різні форми посадкового отвору в маточини колеса. Це залежить від виду з'єднання колеса із валом.

9.4.1. З'єднання шпонкове

Основні елементи цієї сполуки зображені на рис. 9.7. При цьому шпонка приблизно на половину висоти входить у паз (канавку) валу та на половину в паз маточини колеса. Бічні робочі грані шпонки передають обертання від валу до колеса та назад.

Рис. 9.6. Креслення циліндричного зубчастого колеса

Таблиця 9.2

Розміри елементів шпонкових з'єднань

Діаметр валу

Розміри перерізу шпонок

Глибина паза

Діаметр валу

Розміри перерізу шпонок

Глибина паза

t 1

t 1

Рис. 9.8. Елементи шпонки: а) шпонкова канавка на маточині;

б) шпонкова канавка на валу; в) шпонкове з'єднання валу і маточини

9.4.2. З'єднання шліцеве

Шлицеве ​​з'єднання маточини колеса з валом здійснюється за допомогою декількох виступів (шліців), виконаних як одне ціле з валом, і відповідних пазів, прорізаних у маточиці (мал. 9.9).

Виготовляють шліцеві сполуки різних профілів: прямобічного, трапецеїдального, евольвентного та трикутного. Прямобочний профіль найпоширеніший.

Правила виконання на робочих кресленнях умовних зображень шліцевих валів та ступиць коліс встановлені ГОСТ 2.409-74. Приклад зображення наведено на рис. 9.10.

Рис. 9.10. Умовні зображення елементів шліцевого валу та маточини

Умовне позначення шліців отвору або валу вказують на полиці лінії-виноски або у технічних вимогах. Приклад умовного позначення для маточини: 8 х 42 х 48, де Z = 8- Число зубів; d = 42- внутрішній діаметр; D = 48- зовнішній діаметр. Ширина зуба b” проставляється на зображенні.

4.2.1 Читання складального креслення. Прочитати складальний креслення означає визначити пристрій, принцип роботи, призначення зображеного на ньому виробу, уявити взаємодію деталей, їх форму та способи з'єднання між собою. Послідовність читання складального креслення: − ознайомлення із виробом. За основним написом визначити найменування виробу, позначення креслення, масштаб зображення, масу складальної одиниці; − читання зображення. Визначити головний вид, додаткові та місцеві види, розрізи та перерізи, призначення кожного з них; − вивчення складових частин виробу. Визначити за специфікацією кількість і найменування деталей, що входять у збірну одиницю, а за кресленням визначити їх форму, взаємне розташування та призначення. Зображення деталі знайти спочатку у тому вигляді, у якому вказаний номер позиції, та був інших. При цьому необхідно пам'ятати, що та сама деталь на будь-якому розрізі (перетині) штрихується в ту саму сторону з однаковим кроком; − вивчення функціонального призначення виробу та його конструктивного рішення. Встановити спосіб з'єднання окремих деталей між собою, взаємодію складових частин у процесі роботи, зовнішній взаємозв'язок з іншими складальними одиницями та виробами. Для роз'ємних з'єднань виявити всі деталі кріплення. Визначити сполучні поверхні та розміри, за якими здійснюється поєднання деталей; − вивчення конструкції виробу. Встановити характер з'єднання деталей, їх функціональну взаємодію у процесі роботи, з'єднання та взаємодію з іншими складальними одиницями. Для рухомих деталей встановити процес їх переміщення при роботі механізму, визначити поверхні, що труться, і способи здійснення мастила; − визначення порядку збирання та розбирання виробу – завершальна стадія читання креслення.

Послідовність та основні прийоми читання креслень

Прочитати складальне креслення - це означає уявити форму та конструкцію виробу, зрозуміти його призначення, принцип роботи, порядок складання, а також виявити форму кожної деталі в даній складальній одиниці. Під час читання креслення загального вигляду слід: 1. З'ясувати призначення та принцип роботи виробу. Необхідні відомості про призначення та принцип роботи виробу містяться в основному написі та описі виробу. 2. Визначити склад виробу. Основним документом визначення складу виробу є специфікація, у якій складові частини вироби класифіковані за розділами. Для визначення на кресленні положення конкретної складової частини виробу потрібно за найменуванням визначити номер позиції в специфікації, а потім знайти на кресленні відповідну лінію-виноску. Специфікація також дає змогу визначити кількість виробів кожного найменування. 3. Визначити призначення та конфігурацію складових частин виробу. Призначення та конфігурація виробу визначається функціональними особливостями виробу загалом та його складових частин. Зміна складових елементів зумовлена ​​їх призначенням та взаємодією у процесі роботи. При визначенні конфігурації складових частин слід звертати увагу на спосіб їхнього з'єднання. 4. Виявити способи з'єднання складових частин виробу між собою. Способи з'єднання деталей обумовлені особливостями взаємодії елементів виробу у процесі експлуатації. Способи з'єднання можуть бути виявлені за кресленням загального виду та класифіковані як роз'ємні чи нероз'ємні. 5. Визначити послідовність складання та розбирання виробу. Однією з основних вимог до конструкції виробу є можливість його збирання та розбирання в процесі експлуатації та ремонту. Раціональною може вважатися лише така конструкція, яка дозволяє здійснювати збирання (розбирання) з використанням мінімального числа операцій. Рекомендується наступна послідовність читання креслення: 1. За основним написом встановити найменування виробу, номер, масштаб креслення, маса виробу, організацію, що випустила креслення. 2. З'ясувати зміст та особливості креслення (визначити всі зображення, що становлять креслення). 3. За специфікацією встановити найменування кожної частини виробу, знайти її зображення усім зображеннях, усвідомити її геометричні форми. Оскільки на кресленнях, як правило, є не одне, а кілька зображень, форму кожної деталі можна виявити однозначно, прочитавши всі зображення, на яких є. Починати слід з найпростіших формою деталей (стрижні, кільця, втулки тощо.). Знайшовши за допомогою позиційного позначення деталь на одному (зазвичай на головному) зображенні і знаючи конструктивне призначення деталі, уявити її геометричну форму. Якщо це одне зображення однозначно визначає форму та розміри деталі, то перейти по черзі до виявлення форм інших деталей; якщо ж одне зображення не виявляє форму або розміри хоча б одного елемента деталі, слід знайти цю деталь на інших зображеннях складального креслення і заповнити недостатність одного зображення. З'ясування форми деталі сприяє те, що на всіх розрізах і перерізах та сама деталь заштрихована з однаковим нахилом і відстанню між лініями штрихування. При цьому користуються знаннями основ проекційного креслення (проекційний зв'язок точок, ліній та поверхонь) та умовностей, встановлених стандартами ЕСКД. 4. Ознайомитись з описом виробу. Якщо опис відсутній, слід, по можливості, ознайомитися з описом аналогічної конструкції. 5. Встановити характер з'єднання складових частин виробу між собою. Для нероз'ємних з'єднань визначити кожен елемент з'єднання. Для роз'ємних з'єднань виявити всі кріпильні деталі, що входять до з'єднання. Для рухомих деталей встановити можливість їх переміщення у процесі роботи механізму. 6. Встановити, які деталі змащуються, та як здійснюється мастило. 7. З'ясувати порядок збирання та розбирання виробу. У цьому слід пам'ятати, що у специфікації і складальному кресленні порядок записи і позначення складових частин пов'язані з послідовністю складання. Рекомендується фіксувати порядок складання та розбирання виробу на папері у вигляді схеми або у формі запису послідовності операцій. Кінцевою метою читання креслення, як правило, є з'ясування пристрою виробу, принципу роботи та встановлення його призначення. У навчальному процесі центральне місце у читанні креслення займає вивчення форм окремих деталей, як засобу для з'ясування інших питань, що з читанням креслення.

Детування креслення

Детуванням називається виконання робочих креслень деталі за кресленням загального виду. Детування – це не просте копіювання зображення деталей, а складна творча робота, що включає індивідуальну оцінку складності форм кожної деталі та прийняття найкращого для неї графічного рішення: вибір головного зображення, кількості та змісту зображень. Розміри деталей вимірюють на кресленні з урахуванням масштабу зазначеного основного напису. Виняток становлять розміри, нанесені на складальному кресленні. Розміри стандартних елементів (різьблення, конусності, «під ключ» та ін.) уточнюються за відповідними стандартами. Процес деталування доцільно поділити на три етапи: читання креслення загального виду, докладне виявлення геометричних форм деталей та виконання робочих креслень деталей. 1. Читання креслення загального вигляду. Результатом читання креслення загального виду має бути з'ясування складу деталей, що входять до складання, їх взаємного розташування та способів з'єднання, взаємодії, конструктивного призначення кожної деталі окремо та виробу в цілому. 2. Детальне виявлення геометричних форм деталей , що підлягають кресленню, з метою правильного вибору головного зображення, кількості та змісту інших зображень на робочих кресленнях. У міру виявлення форм деталей слід вирішувати питання про вибір головного зображення та необхідність виконання інших зображень для кожної деталі, вибрати масштаб зображення, формат. 3. Виконання робочих креслень деталей. зробити компонування креслення, тобто. намітити розміщення всіх зображень деталі на вибраному форматі. у тонких лініях викреслити необхідні види, розрізи, перерізи та виносні елементи. провести виносні та розмірні лінії. Визначити справжні розміри елементів деталі та проставити їх на кресленні. Особливу увагу звернути на те, щоб розміри пов'язаних деталей не мали розбіжностей. Визначити необхідні конструктивні та технологічні елементи (фаски, проточки, ухили тощо), які на кресленнях загального виду не зображуються. Розміри виявлених конструктивних елементів визначати за кресленням загального виду, а, по відповідним стандартам ці елементи. проставити шорсткість виходячи з технології виготовлення деталі або її призначення. обвести креслення та виконати штрихування розрізів та перерізів. перевірити креслення та, якщо необхідно, внести виправлення. заповнити основний напис, записати технічні вимоги.

Доатегорія:

Ремонтно-будівельні машини

Вали, осі, їх опори та з'єднання

Вали та осі є підтримуючими та обертовими частинами елементів машин. Осі тільки підтримують деталі, а вали передають момент, що крутить. Частини валів та осей, що передають навантаження на опори, називаються шийками, а якщо вони знаходяться на кінцях валів – шипами або цапфами. Опорні частини вертикальних валів та осей, що передають поздовжнє навантаження, називаються п'ятами.

Вали бувають гладкі, ступінчасті, колінчасті, карданні, гнучкі та ін. (рис. 2.11). Гладкі та ступінчасті вали застосовують у редукторах, відкритих та закритих передачах.

Колінчасті вали застосовують у кривошипно-шатунних механізмах. Гнучкі та карданні вали використовують для передачі руху при частих змінах взаємного положення вузлів, що з'єднуються, при відносно великій відстані між ними.

Рис. 2.11. Види валів: а – гладкий; б – ступінчастий; в - колінчастий; г - гнучкий

Рис. 2.12. Підшипники ковзання: а - нероз'ємний із втулкою; б - рознімний із вкладишами; 1 – втулка (вкладиш); 2 - опора, що самоустановлюється; 3 – корпус; 4 - отвір для змащення

Підшипники ковзання можуть сприймати значні навантаження, зручні при монтажі валів великої маси, коли потрібне розбирання підшипників, надійні при роботі в забруднених середовищах, відносно довговічні.

Підшипники кочення (рис. 2.13) складаються із зовнішнього та внутрішнього кілець з доріжками кочення, виготовляють із легованої зносостійкої хромистої сталі. Між кільцями по доріжках кочення переміщуються кульки (у шарикопідшипників) або ролики (у роликопідшипників). Фіксування положення тіл кочення проводиться за допомогою сепараторів – сталевих кілець з отворами для кульок або роликів. Підшипники кочення мають меншу в 5...10 разів силу тертя проти підшипниками ковзання. Роликові підшипники мають вантажопідйомність значно більшу, ніж кулькові, але допустима частота обертання для них приблизно вдвічі менша.

Підшипники кочення поділяються на шість серій залежно від вантажопідйомності (від надлегкої до надважкої) та на дев'ять типів за своєю конструкцією.

Рис. 2.13. Підшипники кочення: а - кульковий із сепаратором; 6 - кульковий у корпусі; в - кульковий завзятий; г - кульковий дворядний; д – роликовий; е – роликовий конічний; ж -роликовий самовстановлюючий; з - роликовий багаторядний

Для зменшення зношування підшипники кочення набивають пластичним мастилом і застосовують різні ущільнювачі (сальники) із фетру, шкіри тощо.

Муфти застосовують для з'єднання валів, а також передачі крутного моменту деталям і валів кінематичного ланцюга машин. За призначенням муфти поділяються на сполучні (пружні) та зчіпні. Прикладом муфт першого типу є втулкові (рис. 2.14 а) і фланцеві (рис. 2.14 б). У втулкових муфтах елементом, що з'єднує вали, є втулка зі штифтом або шпилькою. З'єднання цих муфт проводиться поздовжнім переміщенням валів, редукторів, барабанів тощо.

Розрахунку піддаються сполучні деталі, штифти та шпонки. При використанні фланцевих муфт на кінці валів, що з'єднуються, надягають фланці, які потім з'єднують між собою болтами.

Рис. 2.14. Сполучні муфти: а – втулкова; б - фланцева

Зчіпні муфти бувають кулачкові та фрикційні. Кулачкові муфти (рис. 2.15 а) складаються з двох напівмуфт, одна з яких постійно жорстко пов'язана з валом, а друга - може переміщатися по валу на шпонці або шліцях. На торцях напівмуфт є кулачки - виступи та западини, які при зближенні напівмуфт входять у зачеплення. Кулачковими муфтами в їх зупинках або повільному можна включати механізми при обертанні.

Муфтипризначаються для з'єднання валів або інших деталей, що обертаються, для передачі крутного моменту. Вони використовуються для передачі обертання від двигуна до механізму, його включення та вимкнення, перемикання швидкостей та для виконання інших функцій.

За призначенням, конструкції та умовами роботи муфти діляться на постійні (з'єднувальні) та зчіпні (керовані та самоврядні). У цій статті поговоримо лише про сполучні муфти. При виборі конструкції муфти необхідно враховувати її призначення, особливості компонування та складання, величину та характер дії навантаження та умови експлуатації. Сполучні муфти призначаються для постійного з'єднання деталей, що обертаються. Поділяються вони на дві групи: глухі, жорстко з'єднуючі вали, і рухливі, що допускають деяку неточність складання. Для валів, що передають незначні моменти, що крутять, застосовують глуху муфту, що з'єднується конічними штифтами (рис. 1,а). Для передач значних моментів, що крутять, застосовують глуху зі шпонками (рис. 1,6) або дискову муфту (рис. 1,в). Штифти розташовують під кутом 90 ° один до одного. Втулка може бути зроблена з будь-яких матеріалів. Орієнтовні розміри: L = (3 ... 5) d; D=1,5d; dm = (0,25 ... 0,3) d. Втулку розраховують на кручення, а з'єднання штифтами або шпонками – на зріз та зминання.

Недоліком цих муфт є вимога строгої співвісності валів, що з'єднуються. Зміщення та перекіс валів викликає додаткові деформації вигину в них та підвищує тиск на опори. Рухливі муфти поділяються на розширювальні, що допускають осьове усунення валу; хрестові, що допускають радіальне зміщення валу; повідкові; мембранні та пружні, що допускають осьове та радіальне зміщення валів. На рис. 2а показана торцева розширювальна муфта, на 2,6 - муфта з провідним штифтом. Розміри муфт вибирають виходячи з умов зминання дотичних поверхонь. Зазвичай 1 = d, 6 = (0,25 ... 0,3) d, dm = (0,25 ... 0,3) dв. Розширювальні муфтизастосовують лише за передачі невеликих навантажень і малих кутових швидкостях через інтенсивного зносу робочих поверхонь. Хрестові муфти (рис.3) складаються з двох нерухомих фланців з вирізами або виступами 1 і 2, що закріплюються на валах, що з'єднуються. Між цими фланцями міститься рухома частина 3 з виступами або вирізами. Перпендикулярне розташування пазів дозволяє компенсувати неспіввісність валів за рахунок ковзання виступів хреста в пазах напівмуфт. Для підвищення ККД потрібне змащення поверхонь, що труться, і їх точне приробіток. Деталі муфт виготовляються зазвичай із сталі. Виступи хреста та пази напівмуфт цементуються. Якщо вали повинні бути електрично ізольовані один від одного, то хрестовину роблять із електроізоляційного матеріалу. У табл.1 наведено основні розміри муфт.
Недоліком хрестових муфтє збільшення мертвого ходу з зносу виступів. У тих випадках, коли мертвий хід (МРХ) неприпустимий, застосовують беззазорні конструкції хрестових муфт з притискним пристроєм. Повідкові муфти (рис.4) складаються з двох дисків зі маточами, жорстко укріпленими на кінцях валиків. На диску 1 однієї напівмуфти закріплений палець 2, який входить зі ковзною посадкою радіальний паз другий напівмуфти 3.
Недоліком поводкових муфт є наявність МРХ з допомогою посадки пальця в пазу; величина МРХ збільшується в міру зносу поверхонь, що труться, паза і пальця і ​​визначається розміром утворюється зазору. Для покращення умов роботи поводкової муфти переважно застосовувати повідці з двома пальцями. У цьому випадку зменшується знос частин муфти, що труться, а також усувається радіальний тиск на валик, що спостерігається в однопальцевих повідцях. Однак двопальцеві повідці складніше у виготовленні і, крім того, вимагають повної співвісності валів, що з'єднуються, що ускладнює складання механізму. У табл.2 наведено розміри однопальцевих повідкових муфт.

У шкільні роки я займався в судномодельному гуртку, так ось там ми вал двигуна з гребним валом моделі судна з'єднували за допомогою шарніра, показаного на малюнку 5. Це з'єднання нагадує карданну передачу автомобіля. Я думає пристрій цього з'єднання зрозуміло з малюнка. Чим ближче один до одного напівмуфти, тим довше зберігається в них мастило, але при цьому має бути відповідна співвісність валів. На фото внизу показана одна з напівмуфт, яким дивом збереглася у мене з тих часів, а це майже п'ятдесят років. Ще є з'єднання пружинкою, я його не намалював. Коротше, якщо вали мають однакові діаметри, а зусилля мінімальні, то на вали просто одягається пружинка. Її можна закріпити просто пайкою або поверх пружинки одягнути втулку із затискним гвинтом.

Саморобна сполучна муфта

Хочу розповісти ще про одне з'єднання валів. Перший раз я побачив це диво у 1971 році, будучи в колгоспі на збиранні картоплі. Мені воно так сподобалося, що я одразу взяв його «до себе на озброєння». Воно стояло на косарці КІР-1,5. Косарка - подрібнювач, роторна КИР-1.5 призначена для збирання однорічних та багаторічних сіяних та природних трав. Сучасні кіри такого з'єднання не мають. З'єднання витримує пристойний крутний момент. Для його виготовлення буде потрібна зірочка (фото 1) з коленвала двигуна від жигулівської класики, де розподільний вал має ланцюгову передачу. Сам ланцюг – фото 3. І необхідно виточити напівмуфти, на малюнку зеленого кольору. Зірочку розрізають навпіл. На кожну напівмуфту приварюють по половинці зірочки (Мал.1). Потім відокремлюють частину ланцюга з кількістю ланок, що дорівнює кількості зубів на зірочці. Повертають напівмуфти, що вийшли, цим шматком ланцюга і новим штифтом з'єднують ланки за допомогою розклепки (Фото2). Для кріплення напівмуфт можна використовувати болти, якщо зусилля не великі, але краще застосувати шпонкове з'єднання. Ну ось начебто і все, якщо, що цікаве згадаю, обов'язково викладу. До побачення. К.В.Ю.