Acasă | Despre noi | feedback-ul
roți dințate sunt montate pe elemente alungite speciale cu secțiune circulară. Printre astfel de părți sunt arbori de osie distinse și [7,11,38].
Axa - piesă care servește pentru susținerea și centrarea roților lor de rotație. Arbore - osie transmite cuplul.
A nu se confunda conceptul de „axul roții“, aceasta este parte și „axa de rotație“, o linie mediană geometrică de rotație.
Forma de arbori și axe sunt foarte diverse de la cilindri simple la modele complexe de manivelă. modele cunoscute de arbori flexibile, care sunt oferite inginerului suedez Carl de Laval Mai multe în 1889
forma arborelui este determinată de distribuția de îndoire și răsucire momente de-a lungul lungimii sale. arbore corespunzător proiectat este o grindă de rezistență egală.
Arborii se rotesc și axa, și, prin urmare, se confruntă cu sarcini alternante, tensiuni și tulpini. Prin urmare, ruperea arborilor și osiilor au un caracter oboseala.
Cauze arbori daune și axe pot fi urmărite în toate etapele lor de „viață“.
1. În etapa de proiectare - alegerea greșită a formularului, evaluarea incorectă a concentratoarelor de stres.
2. La etapa de fabricație - tăieturi, zgârieturi, urme de lovituri de la neglijare.
3. În etapa de funcționare - reglarea incorectă a ansamblurilor de rulmenți.
Pentru eficiența necesară pentru a asigura arborele sau axa:
è rezistența de suprafață (în special la nivelul articulațiilor cu alte elemente);
è rigiditate la încovoiere;
è rigiditate la torsiune (în special pentru arbori lungi).
Toți arborii se bazează în mod necesar pe puterea de trei-dimensionale.
Schemele de încărcare și arbori de osie depind de numărul și locul de instalare a părților rotative și direcția forțelor. Sub încărcare complexe selectate două plane ortogonale (de exemplu, din față și pe orizontală) și schema de tratament în fiecare plan. Calculat cu siguranță nu o structură reală, iar modelul de calcul simplificat care reprezintă fasciculul pe suporturi pivot, grinzi cu conductor și chiar o probleme static nedeterminate [7].
La elaborarea arborilor schema de proiectare tratate ca o tijă dreaptă întinsă pe lagărul pivotant. La alegerea tipurilor de sprijin se crede că deformările mici ale arborilor și, pinchers de sprijin în cazul în care o permite rulment chiar și o ușoară înclinare sau deplasare a știftului, acesta este considerat fix sau pivotantă-mobile. lagăre de alunecare sau rostogolire, percepând forțe radiale și axiale sunt considerate lagăre comune fixe și lagăre care primesc numai forțe radiale - ca balama-mobil.
Asemenea probleme sunt bine cunoscute studenților din cursurile mecanicii teoretice () și statică rezistența materialelor.
Calculul arborilor pe puterea volumetrică funcționează în trei etape.
I. Calculul preliminar al arborilor
Pe scena a termenilor de referință, atunci când cunoscut numai cuplurile de pe toate arborii mașinii. Se presupune că arborele este supus tensiuni torsionale doar tangențiale
unde Wp - polar secțiunea modulului.
Condiții de rezistență tensiuni torsionale rezolvate în mod convenabil în raport cu diametrul arborelui
Aceasta este - diametrul minim al arborelui. În toate celelalte părți ale arborelui acesta poate fi doar mai bine. Calcularea diametrul minim al arborelui este rotunjit la cea mai apropiată putere a intervalului normal. Acest diametru este sursa pentru proiectarea ulterioară.
II. Cele specificate arborii de calcul
În această etapă include nu numai cuplul, dar, de asemenea, momentele de îndoire. Este executat în etapa de aspect schiță atunci când preselectat lagărelor lungimea porțiunilor ax poziție cunoscută pe axul roților cunoscute, se calculează forțele care acționează pe arbore.
Caracteristici circuitele arbore calculate în două planuri. Potrivit forțelor cunoscute în unelte de pescuit și distanțele suporturilor sunt construite incovoietoare în planuri orizontale și frontale. Apoi calculează momentul încovoietor total
Acesta din urmă este calculat și construit diagrama echivalentă „cuplul-flexare“ al momentului
Tensiunea echivalentă se calculează din acțiunea combinată de îndoire și torsiune sekv = meq / Wp.
Ecuația este de asemenea rezolvată pe diametrul minim al arborelui
Sau la fel în comparație cu tensiunile normale admise:
diametrul minim al arborelui care rezultă în calcul rafinat în final luate pentru proiectarea ulterioară.
III. Calcularea rezistenta a arborelui
Este realizat ca screening-ul de pe faza de proiectare, atunci când o lucrare este desen, practic, gata a arborelui, adică cunoscut pentru forma sa exactă, dimensiunile și toate concentratoare de stres: crestături, caneluri inelare, găurile străpunse și găuri înfundate, o potrivire interferență, fileul (netede, rotunjite tranziții diametre).
În calcul, se presupune că tensiunile de încovoiere variază într-un ciclu simetric, iar tensiunile de torsiune tangențiale - pentru otnulevomu pulsator ciclu.
Verificarea Calculul arborelui de anduranță a redus în mod substanțial la determinarea n puterea reală factor de siguranță. care este comparat cu permisibil
Zdesns și nt - factori de siguranță în tensiuni normale și de forfecare
Calcularea factorului de siguranță al solicitărilor prezentate în detaliu în curs „Rezistenta materialelor“, în „stare de stres ciclic“.
Dacă factorul de siguranță este mai mică decât cea dorită, atunci rezistența la oboseală poate fi îmbunătățită semnificativ prin aplicarea călire de suprafață: nitrurare, călire superficială a curenților de înaltă frecvență, sablare ecruisare, rularea role etc. Astfel, este posibil să se obțină o creștere a limitei de rezistență la 50% sau mai mult.
s Care este arborii de diferență și osiile?
s Care sunt natura dinamică a tensiunilor de încovoiere în arbori și osii?
e Care sunt cauzele eșecurilor de arbori și osii?
s în ce ordine sunt realizate etapele de calcul puterea de arbori?
s Ce dimensiune este determinată de calcul în proiectarea arbore?
rulmenții arborelui și axe - rulmenți
Axe si axe sunt susținute de elemente speciale, care sunt suporturi. Numele „care poartă“, derivat din cuvântul „Spike“ (ax limba engleză, zappen, Gall shiffen -... Axul). Deci, o dată numit și gambele gâtul unui arbore în care, strict vorbind, rulmenții sunt instalate.
Scopul lagărului este că acesta ar trebui să furnizeze o conexiune fiabilă și precisă a rotative (axa arborelui) și piese de carcasă staționare. Prin urmare, caracteristica principală a lucrării de lagăr - piese de frecare conjugate.
Prin natura lagărelor de frecare sunt împărțite în două grupe majore:
è lagăre de alunecare (frecare de alunecare);
è lagăre de rostogolire (frecare de rostogolire).
Elementul principal al lagărului este o căptușeală dintr-un material antifricțiune sau, cel puțin, c strat antifricțiune. Inserția este montat (pus) între arborele și carcasa lagărului [43].
frecare de alunecare este cu siguranță mai mare de frecare de rulare, cu toate acestea, avantajele de lagăre de alunecare sunt în diverse domenii de utilizare:
+ în structuri demontabile (a se vedea figura).
+ la viteze de rotație mari (rulmenți dinamic cu gaz în motoare turboreactoare cu n> 10 000 rot / min);
+ dacă este necesar alinierea precisă a axelor;
+ în mașinile de dimensiuni foarte mari și foarte mici;
+ apă și alte medii corozive.
Dezavantajele acestor lagăre - frecare și nevoia de materiale scumpe anti-frecare.
Mai mult, rulmenții sunt utilizate în viteză scăzută, mecanisme auxiliare, malootvetstvennyh.
defecte tipice și daune cauzate de frecare de alunecare rulment [41]:
Temperatura defectelor r (lipirea și topirea elementului de inserție);
r uzura abrazivă;
fractură la oboseală r datorate sarcinilor pulsație.
Când toată diversitatea și complexitatea opțiunilor de proiectare principiu ansamblurilor de rulmenți a dispozitivului glisante constă în aceea că între carcasă și arborele este setat manșon cu pereți subțiri de material antifricțiune, de obicei alamă sau bronz aliaje și pentru mecanisme încărcate reduse de materiale plastice. Există o experiență de succes de operare în motoarele diesel de locomotive M753 și M756 de tampoane cu pereți subțiri bimetalice nu mai groase de 4 mm, realizate din benzi de oțel și aliaje de aluminiu-staniu AO 20-1.
Cele mai multe dintre lagărele radiale are o căptușeală cilindric care poate, totuși, să primească și sarcini axiale datorate fileurile și vergelele pe arborele muchiilor de inserție. Rulmentii cu o bucșă conică sunt rar utilizate, acestea sunt utilizate la sarcini mici, atunci când este necesar să se elimine în mod sistematic ( „monitor“), clearance-ul de uzura rulmentului pentru a păstra precizia mecanismului.
Pentru buna funcționare fără uzură lagerele suprafață portante și bucșe trebuie să fie separate printr-un strat de lubrifiant grosime suficientă. În funcție de modul de funcționare a lagărului nu poate fi:
è frecare fluid. când suprafețele de lucru ale arborelui și stratul de ulei de inserție separat, a cărui grosime este mai mare decât suma înălțimilor rugozității; Uleiul primește o sarcină externă, izolarea arborele din insertul, prevenind uzura lor. Mișcarea de rezistență este foarte mică;
è frecare mixtă. când rugozitatea arborelui și inserția poate atinge reciproc în această poziție este înțelegerea lor și decojiți particulele de linie. Această frecare duce la abraziune, chiar și fără a fi lovit de praf exterior.
Întreținere frecare mod lichid este principalul criteriu de calcul majoritatea lagărelor de alunecare. În același timp, oferă criterii de performanță pentru uzura și griparea.
criteriul putere și, prin urmare, operabilitatea unui lagăr de alunecare sunt în tensiuni de contact sau zona de frecare, care este, în principiu, aceeași - presiunea de contact. Presiunea de contact calculată este comparată cu p = permisibil N / (l d) £ [p]. Aici N - forța ax normală manșon de presiune (reacție de susținere), l - diametrul arborelui pivot - lungimea bucșei de lagăr, d de lucru.
Uneori este mai convenabil pentru a compara presiunea de lucru calculată și acceptată la viteza de alunecare. Viteza de alunecare este ușor de calculat cunoscând diametrul și viteza de rotație.
Produsul de presiune asupra vitezei de alunecare caracterizează de căldură și un lagăr de uzură. Cel mai periculos este mecanismul punct de plecare, deoarece singur ax este coborât ( „cade“) pe linie și la începutul mișcării inevitabil frecare uscată.
Principiul construcției lor este prezența între arbore și carcasă din grupul de corpuri rotunde identice numite corpuri de rostogolire [2,28].
Acest lucru poate fi fie bile sau role (scurte sau lungi, groase în formă de ace) Valt conice sau sau în formă de butoi sau elicoidale arcuri. De obicei, rulmentul este executat ca un subansamblu separat care constă din inele exterioare și interioare, între care sunt plasate elementele de rulare.
Flotare, pentru a evita contactul inutil între ele și uniform distribui circumferențial închise într-un jug inelar special - un separator (lat separatum -. Separate).
În unele modele, în cazul în care unul trebuie să lupte pentru reducerea dimensiunii radiale, se aplică așa-numitul „Beskoltsevye“ purtătoare atunci când elementele de rulare sunt montate direct între arbore și carcasă. Cu toate acestea, nu este greu de ghicit că astfel de structuri necesită complexe, individuale, și, prin urmare, costisitoare, și de asamblare și demontare.
Avantajele rulmenți:
+ frecare redusă, la foc mic;
+ un nivel ridicat de standardizare;
+ economisirea de materiale scumpe anti-frecare.
Dezavantajele rulmenți:
`Dimensiuni mari (in special radiale) și greutate;
`Cerințe ridicate pentru a optimiza alegerea mărimii;
`Protecție vibrație slabă, în plus, lagărele în sine sunt generatoare de vibrații datorate chiar foarte mici dimensiuni diferite inevitabile ale elementelor de rulare.
rulmenți sunt clasificate în următoarele caracteristici principale:
è forma elementelor de rulare;
è dimensiuni (axiale și radiale);
è precizia de mărime;
è direcția forțelor percepute.
În conformitate cu rulmenți cu role sunt împărțite în forma:
è
Ball (Fleet, capabil de auto-aliniere, datorită posibilității de deviere a unei axe de rotație);
è Roller - conice, cilindrice, de tip ac (capacitate portantă mai mare, dar din cauza poziției exacte a unei axe fixe de rotație nu este capabil de auto-aliniere, cu excepția role în formă de butoi).
În conformitate cu dimensiunile radiale ale lagărelor sunt grupate în șapte serii:
Conform lagărelor de clasa de precizie se disting după cum urmează:
è „0“ - o clasă normală;
è "6" - acuratețe sporită;
è "5" - de mare precizie;
è "4" - precizie osobovysokoy;
è "2" - ultra-înaltă precizie.
Când selectați o precizie rulment de clasă, trebuie să ne amintim că „mai exacte, mai scumpe.“
Potrivit forțelor percepute ale tuturor lagărelor sunt împărțite în patru grupe. Calculând Fa suporturi radiale Fr și axiale ale arborelui de reacție, proiectantul poate alege:
è rulmenți radiali (dacă Pr < è rulmenți axiali (dacă Fr> Fa), percepe o mai mare radiale și sarcini axiale mai mici. Acest unghiulare de contact rulmenți cu bile și rulmenți cu role conice, cu un unghi de con mic. è rulmenți axiali (dacă Pr è rulmenți axiali. „rulmenți axiali“ (dacă Pr < Materialele rulmenți sunt numiți, având în vedere cerințele ridicate pentru duritate și uzură inele și elementele de rulare. Acesta utilizează bilă din oțel crom ridicat de carbon care poartă și ShKh15 SHH15SG și cimentată oțel aliat 18HGT și 20H2N4A. Duritatea inelelor și rolele de obicei HRC 60 ¸ 65. în timp ce bilele un pic mai mult - 62 HRC ¸ 66. deoarece presiunea de contact la piață mai puțin de talon. Separatoarele sunt realizate din oțel carbon moale sau bronz rulmenți antifricțiune pentru viteză mare. introdus pe scară largă separatoare realizate din aluminiu, metal-ceramic, PCB, materiale plastice.articole similare