ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Некоторые сведения о деталях машин и их элементах из "Основы конструирования машин Справочное пособие " С точки зрения применяемости и распространения в машиностроении детали можно подразделить на типовые (общего назначения и специальные) и оригинальные. [c.5] Типовые детали машин общего назначения находят применение во всех отраслях машиностроения. К ним относятся шкивы, зубчатые колеса, звездочки цепных передач, валы, оси, детали подшипников скольжения и трансмиссионных муфт, пружины, шпонки, крепежные детали. [c.5] Специальные типовые детали применяются только в определенных машинах, например в подъемно-транспортных машинах (барабаны, блоки, звездочки грузовых и тяговых цепей, ходовые колеса, храповики и храповые колеса, крюки и грузовые скобы, траверсы, детали крепления канатов и цепей, детали тормозов и остановов, детали роликовых опор транспортеров, ковши элеваторов и т. д.) в автотракторных двигателях (блоки и головки блоков цилиндров, гильзы, коленчатые и кулачковые валы, шатуны, поршни, поршневые пальцы и кольца, толкатели, коромысла, клапаны и т. д.) в шасси автомобилей (детали сцепле ния, картеры и валы коробок передач, вилки карданов, крестовины дифференциалов и карданных сочленений, поворотные кулаки, оси передних мостов, детали рулевой трапеции, тормозов и т. д.) в металлорежущих станках (корпусные детали коробок скоростей и подач, детали суппортов, задних бабок и револьверных головок, шпиндели, подшипники скольжения, маховички и рукоятки, клинья, ходовые винты и т. д.). [c.5] Некоторые типовые детали машин общего назначения при их применении в отдельных отраслях машиностроения приобретают специфическую конструкцию, свойственную данной отрасли например, зубчатые колеса коробок передач автомобилей (особенно с несколькими венцами), разрезные конические подшипники скольжения шпинделей металлорежущих станков и т. д. [c.5] Оригинальные детали конструируют применительно к определенной машине и они, как правило, не имеют подобного себе образца Конструктивная преемственность оригинальных деталей может быть лишь случайной. Отдельные элементы оригинальных деталей не отличаются от соответствующих элементов типовых деталей машин общего назначения. [c.6] Конструктивные и технологические элементы деталей. Конструктивные формы деталей образуются сочетаниями различных геометрических поверхностей. Отдельные такие сочетания, а также некоторые единичные поверхности являются элементами деталей. [c.6] На рис. 1 показан вал редуктора в сборе с подшипниками и шестерней. Основные элементы этого вала ступени для посадки подшипников и шестерни 1, бурт 2, проточки 3, шпоночный паз 4 и центровые отверстия 5 на торцах вала. Ступени, бурт и шпоночный паз вала сопряжены с соответствующими элементами других деталей узла. Размеры, форма и расположение указанных элементов согласованы с этими деталями и установлены исходя из расчетных и конструктивных соображений, определяемых назначением и работой узла. Такие элементы будем называть конструктивными. [c.6] Соответствие конструкций деталей их назначению и условиям работы обеспечивается конфигурацией, размерами и взаимным расположением элементов. [c.7] Процесс конструирования типовых деталей сводится к выбору самой подходящей для конкретного случая конструктивной разновидности типовой детали данного назначения, выбору для нее материала, уточнению конструкции ее элементов и установлению их размеров. [c.7] Прочность и жесткость деталей. Условием прочности является ограничение фактических рабочих напряжений в нагруженных сечениях в пределах допускаемых напряжений. Это условие обеспечивается назначением соответствующих материалов и необходимой термической обработки, выбором целесообразной формы сечений и установлением расчетных размеров конструкции. [c.8] Условием жесткости является ограничение величин прогиба и углов поворота в сечениях в пределах соответствующих допустимых значений. Жесткость стальных деталей обеспечивается теми же факторами, что и прочность, за исключением свойств материала, которые в этом случае проявляются в виде модулей упругости и сдвига, значения которых для любой марки стали почти одинаковы. [c.8] Следует иметь в виду, что с увеличением размеров нагруженных элементов и сечений часто резко возрастают габаритные размеры деталей. Например, для открытой зубчатой передачи принятое немного большее значение модуля (чем это требуется по расчету) приводит к значительному увеличению диаметра колеса. Увеличивается и диаметр шестерни, но на меньшую абсолютную величину. При этом ширина венца шестерни и колеса также увеличивается. Аналогичное влияние на габаритные размеры шкивов клиноременных передач и звездочек цепных передач оказывают, соответственно, сечение ремня и шаг цепи. [c.8] Уменьшение размеров и веса деталей существенно не только с точки зрения экономии металла и снижения их стоимости. Современное машиностроение характеризуется непрерывным ростом рабочих параметров машин, а излишний вес деталей в ряде случаев является фактором, тормозящим возможность их повышения. [c.8] Для совместного обеспечения указанных требований при конструировании необходимо экономно назначать размеры нагруженных сечений и элементов деталей, обосновывая их выбор соответствующими расчетами. При этом не должны иметь места завышенные запасы прочности и излишняя жесткость, если только увеличение размеров сечений и элементов деталей не определяется какими-либо конструктивными или технологическими соображениями. [c.8] Сближение опор и сокращение длины консольных частей валов имеют существенное значение (особенно когда на них насажены щкивы, шестерни, звездочки) с точки зрения уменьшения изгибающих моментов. В случаях соеди-. нения двух валов посредством муфты (т. е. когда выступающие их части не несут нагрузки, а осуществляется передача крутящего момента от одного вала к другому) надо также стремиться к сокращению длины соединяемых выступающих частей валов в целях экономии металла, снижения веса, уменьшения габаритных размеров узла и уменьшения возможных биений. [c.9] Эффект от сближения опор и сокращения длины консольных частей особенно ощутим, когда лимитирующим фактором для вала является не прочность, а жесткость, так как прогиб пропорционален третьей степени длины. [c.9] Повышение жесткости вала, в свою очередь, снижает неравномерность распределения нагрузки по длине зубьев колес зубчатых передач и уменьшает ее концентрацию на отдельных участках. [c.9] В закрытых зубчатых передачах, например, в редукторах, сближение опор приводит к укорочению валов и к уменьшению ширины корпуса и крышки, в результате чего существенно снижается вес указанных деталей и расход на них металла. [c.9] Учитывая приведенные соображения, при конструировании необходимо обоснованно и экономно назначать величину осевых зазоров, а также длину ступиц, промежуточных втулок и других деталей, насаживаемых на валы. [c.9] Эффективным способом сокращения длины консольных участков валов является встраивание деталей. Пример использования этого способа показан на рис. 3. Как видно из рис. 3, б, длина консольного участка вала уменьшена благодаря встраиванию горловины корпуса в шкив за счет уменьшения диаметра горловины и других конструктивных изменений узла. На рис. 3,а показан третий вариант конструкции того же узла, в котором между шкивом и подшипником установлена втулка в целях некоторой разгрузки этого участка от действия изгибающего момента, причем разгрузка обеспечивается при условии зажима втулки по торцам (желательна ее посадка с натягом). [c.9] Вернуться к основной статье