Элементы конструкции валов и осей

Основные элементы конструкций валов и осей делятся на цапфы, посадочные поверхности и переходные участки. Участки осей и валов, которыми они соприкасаются с опорами, называются цапфами. Цапфы, расположенные на конце оси или вала, 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 на оси или валу называется пятой. Опоры, на которых лежат шипы и шейки, называются подшипниками, а опоры пят — подпятниками. [c.379]

ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ ВАЛОВ И ОСЕЙ [c.276]

Таким образом, диаметры и длины всех участков вала, резьбы, шлицы, канавки, пазы и другие конструктивные элементы вала выявляются при конструировании передач, подшипниковых узлов, муфт. Одновременно с этим при разработке конструкций валов и осей приходится принимать во внимание технологию сборки и разборки, механической обработки, усталостную прочность, расход материала и др. [c.127]

Совместной деформации поперечного изгиба и кручения подвергаются все виды валов, встречающихся в практике. Нельзя путать понятия вала и оси. Конструктивно эти детали машин не отличаются. Их различие состоит в восприятии нагрузки. Если элемент конструкции воспринимает одновременно поперечный изгиб и кручение, то это вал, если же точно такой же элемент конструкции несет только изгибающую нагрузку, то это ось. [c.233]

Так как большое число деталей машин и элементов конструкций (вращающиеся валы и оси, подкрановые балки, несущие узлы транспортных установок и т. д.) работает при переменных во времени напряжениях и за весь срок службы число циклов нагружения достигает 10 —10 и более, то наиболее вероятным эксплуатационным повреждением для них оказывается многоцикловое усталостное. Усталостное разрушение начинается обычно в зонах с максимальными амплитудами циклических напряжений или в местах технологических дефектов (поверхностных, сварочных). Трещины усталости при указанных выше базах по числу циклов, возникают и распространяются при номинальных напряжениях ниже предела текучести. Расчетными характеристиками при определении прочности и ресурса в этих случаях являются пределы выносливости и кривые многоцикловой усталости с отражением роли конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов (абсолютные размеры сечений, асимметрия цикла, концентрация напряжений, среда, состояние поверхности и др.) [2, 3]. В связи с разбросом характеристик сопротивления усталости а [c.11]

К преимуществам фрикционных передач с гибкими связями можно отнести компактность конструкции плавность работы возможность передачи движения на значительные расстояния между осями, расположенными различным образом в пространстве способность работать при малых, средних и больших линейных скоростях способность смягчать ударные воздействия и предохранять другие элементы прибора от перегрузок благодаря эластичности связи и ее проскальзыванию. Недостатки относительно низкая точность передачи движения сравнительно малая долговечность многих видов гибких связей значительные размеры конструкции и повышенные нагрузки на валы и оси. [c.110]

Широкое распространение, особенно в машинах и механизмах, имеет деформация элементов конструкций, именуемая изгибом с кручением. Практически любой вал редуктора или аналогичного устройства, передающего мощность и трансформирующего усилия, претерпевает как изгиб, так и кручение. Хотя совсем необязательно, чтобы деформируемая таким образом деталь вращалась. Простейший пример — стойка, на которой укреплен щит с дорожным знаком. Ветровое воздействие приводит к ее изгибу и кручению. Обычно деформацию изгиба с кручением испытывают элементы конструкций с ломаной осью при силовом пространственном воздействии. [c.169]

Многие элементы строительных и машиностроительных конструкций (балки, оси, валы и пр.) кроме расчетов на прочность требуют расчета н на жесткость. Условие жесткости обычно выражается неравенством [c.228]

Элементы конструкции и материалы осей и валов. Цапфы валов выполняют, как правило, цилиндрическими, длина их в зависимости от расчетного диаметра цапфы составляет/л (0.3. .. 2) с1 [c.309]

Напряжения, переменные во времени, возникают в элементах конструкций под действием нагрузок, переменных по величине или направлению, а также нагрузок, перемещающихся относительно рассматриваемого элемента. Так, например, вагонная ось изгибается под нагрузкой от веса вагона (рис. 15.1, а). В верхней части каждого поперечного сечения оси возникают нормальные напряжения растяжения (см. эпюру изгибающих моментов на рис. 15.1, б). При движении вагона колеса, а также жестко соединенные с ними оси вращаются и каждая точка оси оказывается то в верхней (растянутой), то в нижней (сжатой) половине сечения. Переменные напряжения возникают также в валах различных машин, в элементах фермы моста при движении по нему поезда и т. п. [c.544]

Элементы конструкции. Цапфы — участки вала или оси, лежащие в опорах (подшипниках). Концевые цапфы называют шипами I (рис. 14.3), а промежуточные (расположенные в средней части вала) — шейками 2 (рис. 14.3). Шипы и шейки в основном передают радиальную нагрузку. Цапфу, передающую осевую нагрузку, называют пятой. Пяты (рис. 14.4) могут быть сплошными (а), кольцевыми (б) и др. Опорой для пят служит подпятник ] (рис. 14.4,6). [c.282]

В ряде случаев элементы конструкций должны быть рассчитаны не только на прочность, но и на жесткость. Расчет на жесткость элемента конструкции, имеющего форму бруса, заключается в определении наибольших угловых и линейных перемещений его поперечных сечений при заданной нагрузке и сопоставлении их с допускаемыми, зависящими от назначения и условий эксплуатации данного элемента. Например, рассчитывая вал на жесткость при кручении, ограничивают углы поворота поперечных сечений вокруг его продольной оси, а при расчете балки на жесткость при изгибе ограничивают величину прогиба. Иными словами, -условие жесткости можно выразить неравенством 8 [б], где 8 — перемещение рассматриваемого сечения, возникающее под заданной нагрузкой, а [8] — величина допускаемых перемещений, назначаемая конструктором. [c.190]

Условности разреза сплошных (не имеющих пустот) деталей. Если секущая плоскость направлена вдоль основной оси сплошных тел типа болтов, винтов, заклепок, шпонок,клиньев, шпилек, штифтов, сплошных валов и шпинделей, тяг, рукояток, шатунов, дышел, балок, кранов, цепей, шариков, зубьев, спиц, дисков и т. д., то эти детали или элементы деталей на чертеже изображают неразрезанными. Неразрезанными также остаются на чертежах изображения ребер и тонких стенок, когда секущая плоскость рассекает их вдоль. Если необходимо пояснить конструкцию детали, показать на чертеже сплошной детали местное [c.60]

В срезных предохранительных устройствах очень важно обеспе-ч ить доступность для замены разрушенных элементов новыми. Различие конструкций устройств со срезными элементам И определяется, в основном, способом расположения срезаемого элемента относительно оси вала. В одних случаях его располагают параллельно оси вала >в других перпендикулярно. В последнем случае срезаемый элемент устанавливается в отверстие, проходящее через ведущий вал и ведомое звено. [c.148]

Кручение, как основной вид деформации, характерно для элементов машиностроительных конструкций, таких как валы двигателей, оси моторных вагонов и локомотивов и т. п. [c.159]

К динамическим нагрузкам, несмотря на отсутствие значительных инерционных сил, можно отнести периодические многократно повторяющиеся нагрузки, действующие на элементы конструкций и сооружений. Такого рода нагружения характерны для элементов машиностроительных конструкций, таких, как вагонные оси, валы, лопатки турбин и компрессоров и т. п. Изменения температуры (например, суточные и сезонные температурные перепады) также приводят к периодическим изменениям усилий и напряжений. [c.323]

Результаты, которые получены при изучении деформации сдвига, позволяют перейти к решению задачи о проверке прочности при кручении. С кручением на практике приходится встречаться очень часто оси подвижного состава, трансмиссионные валы, элементы пространственных конструкций, пружины и обыкновенный замочный ключ — все это примеры стержней, работающих на кручение. [c.160]

Из предложенной классификации внешних случайных воздействий следует, что все элементы конструкций по характеру своей нагруженности могут быть разделены на следующие две основные группы с колебательным характером нагружения и с многократно повторяющимся импульсным (ударным) характером нагружения. К ним можно отнести еще одну большую группу элементов конструкций, переменность нагружения которых обуслов-л ена в первую очередь, вращательным характером движения, — группу с ярко выраженной гармонической составляющей нагружения. К первой группе элементов конструкций могут быть отнесены такие детали транспортных машин, как рессоры, торсионы и пружины систем подрессоривания, подрессоренные элементы несущих систем (рам) и т. п. ко второй —детали ходовых систем (катки, оси, звенья гусениц), неподрессоренные элементы рам и т. п. к третьей — диски колес, детали трансмиссии (валы, детали муфт сцепления) и т. п. На рис. 1.4 показана схема предлагаемой классификации и примеры элементов конструкций транспортных машин, относящихся к трем рассмотренным группам. [c.11]

Многие элементы машин и конструкций в процессе эксплуатации испытывают напряжения, периодически меняющиеся во времени. Например, такие напряжения испытывают детали кривошипношатунного механизма двигателей внутреннего сгорания, валы трансмиссий, лопатки турбин, рельсы и оси железнодорожных вагонов, пролетные строения мостов и др. [c.293]

Для выявления наиболее важных источников упругой податливости был проведен анализ конструкции рамки и связанных с ней элементов. При анализе предполагалось, что вся масса ротора сосредоточена в ободе и что кинетическим моментом диафрагмы ротора и вала можно пренебречь. Таким образом, расчетная податливость рассматривалась ка.к сумма податливостей между ободом ротора и осью прецессии гироскопа. [c.112]

Образцы, подвергающиеся консольному изгибу с вращением, представлены на рис. И. Отличие их от обычных усталостных образцов заключается в наличии напрессованных втулок, специально для этой цели изготовленных, имитирующих ступичную часть напрессованной детали, или имеющих вид внутренней обоймы подшипника. При испытаниях крупных валов или осей последние представляют собой, как правило, элемент конструкции ось с напрессованным колесом, вал с напрессованной втулкой и т. д. [c.236]

В муфтах с механическим управлением переключение осуществляется посредством кинематической цепи, состоящей а) из обособленного механизма управления, передающего движение и усилие от органа управления (рукоятка, педаль) к переключающему элементу (втулка или стержень, скользящий в направлении оси вала), и б) из устройства управления, передающего движение и усилие от переключающего элемента к фрикционным деталям. Устройство управления органически связано с муфтой, размещается на вращающихся частях и влияет на конструкцию муфты. [c.310]

В конструкциях разнообразных механизмов и машин часто встречаются однотипные элементы, изображения которых принято выполнять по определенным правилам, установленным соответс1вующими стандартами ЕСКД. К таким конструктивным элементам относятся, например, опоры валов и осей, различные соединения и передачи. [c.312]

Если установка вала на подшипниках со сферическими поверхностями неприемлема, то соблюдают требуемый уровень точности путем назначения соответствую-Ш.ИХ допусков на форму и расположение поверхностей деталей. Например, на рис. 2.22 приведен чертеж двухопорного вала, на котором для шеек А и В указаны не только предельные отклонения ротора, но и допуски цилиндричности (поз. /, 5), перпендикулярности (поз. 3, 4) и соосности (поз. 2, 6). Избыточные локальные связи возникают при установке валов и осей на несколько опор (рис. 2.23, а). Сборка и эксплуатация гаких конструкций возможна, если обеспечить расположение осей подшипников А, А, А" (рис. 2.23, б) на одной прямой. Компенсация возможных отклонений от прямолинейности происходит за счет наличия зазоров между поверхностями элементов кинематической пары деформации звеньев или элементов кинематических пар (например, резиновых или резинометаллических деталей) изнашивания элементов кинематических пар при сборке, обкатке или эксплуатации. В реальных конструкциях пар происходят явления, обусловленные сочетанием этих факторов. [c.46]

Для обеспечения нормальной работы элементов передач и подшипников валы и оси должны иметь достаточную жесткость. При недостаточной жесткости даже относительно неболь Г ие нагрузки вызывают недопустимые деформации валов и осей, нарушающие нормальную работу машин. Кроме того, при малой жесткости валов и осей возможно появление интенсивных колебаний, опасных не только для элементов данной машины, но и для окружающих сооружений. связи с этим быстроходные оси, валы и червяки, кроме расчетов на прочность и выносливость, как правило, подвергаьэтся проверке на жесткость, а в отдельных конструкциях и на виброустойчивость. При недостаточной жесткости их размеры приходится увеличивать, хотя это и ведет к излишкам материала, не требуемым по условиям прочности. [c.516]

Достигнутые результаты научных исследований прочности в машиностроении нашли практическое приложение в создании новых и усовершенствовании суш ествующих методов расчета и испытания деталей машин и элементов конструкций, широко используемых промышленностью. Эти результаты, а также опыт расчета на прочность и конструирование деталей машин получили обобш ение в ряде монографий, руководств, справочников и учебников, подготовленных отечественными учеными за 50 пет Советской власти, что способствовало использованию на практике новых данных теоретических и экспериментальных работ. В ряде отраслей опубликованы руководства по прочности валов и осей, резьбовых соединений, пружин, зубчатых колес, лопаток и дисков турбомашин, корпусов котлов и реакторов, трубопроводов, сварных соединений и др. Разработанные методы расчета на основе исследований прочности оказали суш,ественное влияние на улучшение конструкций деталей машин. Они количественно показали значение для прочности деталей уменьшения концентрации напряжений, снижения вибрационной напряженности, ослабления коррозионных процессов, улучшения качества поверхности, роль абсолютных размеров и многих других факторов. [c.44]

Элементы конструкций и машин часто работают при периодически меняющихся (по величине и даже по знаку) напряжениях. В подобных условиях находятся, например, оси вагонов, рельсы, рессоры, поршневые штоки, валы и многие другие детали машин. При переменных напряжениях, как показывают практика и специальные исследования, прочность конструкций ниже, чем при статических напряжениях. Следует отметить, что переменные напряжения могут возникать от постоянных нагр гзок при вращательном движении элементов машин. Так, постоянные изгибающие нагрузки, действующие на валы и оси, вызывают периодически меняющиеся напряжения в точках сечений в связи с их регулярными перемещениями из растянутой зоны в сжатую, и наоборот. [c.124]

В обеих представленных конструкциях привод не герметизирован, поэтому конструкция траверсы проста. Более сложна конструкция траверсы яетырехкривошипного пресса, показанная на рис. И. Траверса представляет собой ячеистую сварную коробку, в которой предусмотрены полости для герметизированного размещения привода, отверстия для стяжных болтов и — перпендикулярно к ним — отверстия для валов и осей привода. Основным несущим элементом являются боковые и внутренние вертикальные стенки, а также нижний и верхний диеты. Послед- [c.338]

Миогие детали машин (шатуны, валы, оси железнодорожных вагонов и пр.) подвержены действию нагрузок, непрерывно и периодически меняющихся во времени. Такие нагрузки называют псетср-но-псременнылт. Они, как правило, сопряжены с циклически повторяющимися движениями детали. Это возвратно-поступательное движение штока поршня, колебания элементов конструкций и др. [c.36]

Допускаемый прогиб [б] зависит от назначения и условий работы рассчитываемого элемента конструкции и колеблется в широких пределах. Например, для балок, валов или осей [б] выражают в долях пролета I (расстояния между опорами), т. е. принимают [б] = =11к, где к — положительное число. Например, для валов и шпинделей металлорежуш,их станков [б] = (0,005.. . 0,001) I, а для балок и перекрытий гражданских и промышленных зданий колеблется от //150 до 0,001 /. В частности, жесткость балки в примере 2.23 соответствует этому значению ее прогиб 5==ц, =0,001 /. [c.228]

Кручением называется такой вид деформации, при котором в поперечных сечениях бруса возникает только один внутренний силовой фактор — крутящий момент М . Кручение возникает в валах, винтовых пружинах и других элементах конструкций. Кручение прямого бруса происходит при нагружении его внешними екручивающими моментами (парами сил), плоскости действия которых перпендикулярны его продольной оси. Эти моменты обозначим ТО. Кручение криволинейных брусьев может возникать и при других видах нагружения. [c.166]

Элементы конструкций и машин часто работают при периоди чески меняющихся (по величине и даже по знаку) напряжениях В подобных условиях находятся, например, оси вагонов, рельсы рессоры, поршневые штоки, валы и многие другие детали машин При переменных напряжениях, как показывают практика и спе цнальные исследования, прочность конструкций ниже, чем при статических напряжениях. [c.129]

В курсе Сопротивление материалов рассматривали расчеты на прочность элементов конструкций, испытывающих действие статических нагрузок, при которых напряжения медленно возрастают от нуля до своего конечного значения и в дальнейшем остаются постоянными. Однако многие детали машин (например, валы, врап1,аюидиеся оси, зубчатые колеса, пружины и т. п.) в процессе работы испытывают напряжения, циклически изменяющиеся во времени. При этом переменные напряжения возникают как при действии на деталь переменной нагрузки, так и при действии постоян юй нагрузки, если деталь изменяет свое положение по отношению к этой нагрузке. Простейший пример такого рода деталей — [c.12]

На рис. 4, в показана схема, а на рпс. 5 — конструкция металлорезиновой муфты, обладающей шестью ограниченными подвижностями за счет упругости резинового элемента. Наибольшей жесткостью резиновый элемент обладает при его кручении относительно оси вала и значительно меньшей в радиальном и осевом направлениях. [c.69]

Одна из наиболее перспективных областей применения композитов связана с тонкостенными стержнями (рис.8.9.5), которые.изготовляют намоткой или выкладкой однонаправленной или тканой ленты под различными углами к оси и используют в качестве элементов ферменных конструкций, подкосов, лонжеронов винтов самолетов и вертолетов, приводных валов и т.д. [c.72]

Станок для динамической центровки определяет координаты главной центральной оси инерции ротора по главному вектору и моменту дисбаланса или их совокупности в двух плоскостях коррекции ротора. На станках для динамической центровки по найденным двум точкам на главной центральной оси инерции проводят центровку ротора. Относительно центров осуществляется дальнейшая обработка поверхностей ротора. Например, по центрам на заготовке коленчатого вала обтачивают шейки и другие элементы. Требующаяся точность совмещения осей (ГЦОИ и оси вращения) составляет микрометры и даже доли микрометров. Такой способ совмещения осей имеет высокую стоимость, сложный и применятся реже, чем обычная балансировка. Наиболее часто применяют центровку предварительно обработанной заготовки ротора для удержания начального дисбаланса в приемлимых пределах. Но существует тип роторов, конструкции которых не допускают установки корректирующих 1рузов или съема материала (например, некоторые типы вентиляторов и турбин). Для них балансировка посредством центровки является единственно возможным способом. [c.533]

Как известно из предыдущего, расчет на жесткость элемента конструкции, имеющего форму бруса, заключается в определении наибольших перемещений его поперечных сечений и сопоставлении их с допускаемьми, зависящими от назначения и условий эксплуатации данного элемента. Например, рассчитывая вал на жесткость при кручении, ограничивают углы поворота поперечных сечений вокруг его продольной оси. Напомним также, что решение статически неопределимых задач на растяжение (сжатие) и на кручение связано с составлением уравнений перемещений, т. е. по существу, с определением в первом случае линейных, во втором — угловых перемещений поперечных сечений рассчитываемых брусьев. [c.275]

В предыдущих разделах курса рассматривались расчеты на прочность при статическом нагружении элементов конструкций. Как известно, возникающие при этом напряжения чрезвычайно медленно возрастают от нуля до своего конечного значения и в дальнейшем остаются постоянными. В машиностроении весьма часто приходится встречаться с необходимостью расчета на прочность деталей, в которых при работе возникают напряжения, периодически изменяющиеся во времени. К таким деталям, в частности, относятся валы, вращающиеся оси, штоки поршневых машин и т. п. При этом переменность напряжений может быть как следствием непостоянства-действующей на деталь нагрузки, так и результатом изменения положения детали по отношению к постоянной нагрузке. Простейщ ий пример такого рода деталей — вращающаяся ось, нагруженная постоянной силой (рис. 10.1, а). [c.404]

Цельные станины проще и легче станин, скрепленных стяжными болтами, однако технологические -возможности изготовления ограничивают область применения цельных станин только однокривошипнымп прессами нри номинальных усилиях 500 -f- 600 тс. В цельных станинах несущими элементами служат толстые стальные листы, определяющие как бы базу станины. Обычно детали конструируются так, чтобы восприятие усилия и передача силового воздействия от одного элемента конструкции к другому осуществлялась непосредственно самими элементами без передачи усилия па сварные швы, выполняющие лишь монтажные функции. Некоторые крупные детали мощных прессов свеиваются швами большого калибра, и тогда принцип конструирования принимается другим — тпвы уже служат несущим элементом конструкции. Расположение листов зависит от принятой конструкции привода и расположения его валов по отношению к фронту пресса. В одном из вариантов конструкции цельных станин несущими служат передний и задний листы, которые соединяются в единую конструкцию коробчатого сечения плитой стола п поперечными ребрами, располагаемыми в стойках и траверсе. В листах предварительно вырезают внутреннее прямоугольное отверстие, контур которого после сварки используется для размещения плиты стола, направляющих и подшипников коленчатого вала или опор оси бугеля. Недостаток такой компоновки несущих листов станины — малая жесткость стоек, что приводит к зажиму ползуна, совершающему движение при большом сопротивлении. [c.341]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...