Конструкция и расчет осей и валов

КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ОСЕЙ И ВАЛОВ [c.127]

Расчет на выносливость является основным проверочным расчетом осей и валов. Он производится по размерам предварительно выявленной конструкции (см. рие. 6, а) и выбранному материалу о учетом термической обработки и поверхностного упрочнения. В общем случае асимметричных циклов напряжений запасы выносливости определяют по следующим юрмулам [c.364]

Для расчета осей и валов на выносливость необходимо знать их конструкцию и размеры. А так как при расчете осей и валов на статическую прочность могут быть определены их размеры и затем принята для них соответствующая конструкция, то при проектировании осей и валов для предварительного определения размеров и принятия соответствующей конструкции их рассчитывают на статическую прочность, а затем окончательно на выносливость. [c.360]

При расчете осей и валов на выносливость учитывают все основные факторы, влияющие на усталостную прочность, а именно характер изменения напряжения, статические и усталостные характеристики материалов, изменение предела выносливости вследствие концентрации напряжений и влияния абсолютных размеров оси или вала, состояние поверхности и поверхностное упрочнение. Для учета всех этих факторов очевидно, что конструкция и размеры оси или вала должны быть известны. Если конструкция и размеры оси или вала неизвестны, то предварительно ось или вал, как было указано в 75, надо рассчитать на статическую прочность и установить конструкцию, а после этого рассчитать на выносливость. [c.365]

Для расчета осей и валов на выносливость необходимо знать их конструкцию и размеры, которые могут быть заданы или определены при расчете валов и осей на статическую прочность. [c.216]

КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ВАЛОВ И ОСЕЙ [c.81]

По конструкции валы и оси разделяются на гладкие постоянного сечения (рис. 27.1, а, б), ступенчатые (рис. 27.1, в, г), валы-шестерни (рис. 27.1, д), коленчатые валы (рис. 27.1, е). Часто применяют также карданные и гибкие валы, особенности конструкции и расчет которых рассмотрены ниже. [c.309]

Три последние конструкции обладают общим недостатком конструктивной сложностью, затрудняющей их изготовление, монтаж, эксплуатацию и ремонт. В узлах, в которых подача смазки затруднена, значительно проще использовать самосмазывающиеся материалы, при этом втулку можно запрессовать в стальную обойму (рис. 21, а). Эта конструкция обладает определенными технологическими и эксплуатационными преимуществами. Она обеспечивает простоту изготовления деталей и сборки подшипника, взаимозаменяемость и удобство при ремонте. Стальная обойма такого подшипника может быть изготовлена из трубы за одну установку на токарном автомате без применения иных видов обработки резанием. Трудоемкость изготовления обойм для подшипников, изображенных на рис. 21, б, в, й, ж, —н, значительно выше. Подшипник, показанный на рис. 21, а, состоит из двух деталей (обоймы и втулки), что является предпосылкой для его высокой взаимозаменяемости (сравните с рис. 21, г, м, н). Ремонт подшипника, показанного на рис. 21, а, сводится к выпрессовке вышедшей из строя втулки и установки новой. В процессе эксплуатации и нагрева (а также при разбухании в результате влагопоглощения) гладкая втулка претерпевает симметричные относительно оси деформации без короблений, которые усложняют расчет действительного зазора и вызывают необходимость в увеличении сборочного зазора в сопряжении вал — ТПС. [c.41]

При расчете на изгиб вращающиеся оси и валы рассматривают как балки на шарнирных опорах. Наиболее распространены двухопорные оси и валы. В случае, когда в каждой опоре устанавливают по два подшипника качения, за центры шарнирных опор принимают середины внутренних подшипников. Для длинных подшипников скольжения центры условных шарнирных опор рекомендуется принимать на расстояние 0,25...0,3 длины подшипника, но не более половины его диаметра от кромки подшипника со стороны нагруженного пролета. Для неподвижных осей каждая отдельная опора принимается как заделка или как шарнир в зависимости от конструкции опоры. [c.273]

В книге рассмотрены расчеты, конструкция и технология деталей и узлов общего назначения разъемных и неразъемных соединений, передач трением и зацеплением, валов и осей, подшипников скольжения и качения, муфт и пружин. Книга является учебником для вузов и соответствует программе курса детален машин для студентов машиностроительных и механических специальностей. [c.2]

В третьем разделе изложены методы расчета и конструирования точных механизмов, их узлов и деталей. Рассмотрены способы определения основных параметров зубчатых, червячных и фрикционных передач, кулачковых, винтовых и шарнирно-рычажных механизмов, механизмов прерывистого движения и передач гибкой связью. Изложены методы определения и устранения мертвого хода. Приведены конструкции и расчеты соединений неразъемных и разъемных, валов, осей и опор, направляющих, муфт, упругих элементов, фиксаторов и ограничителей движения, отсчетных устройств, регуляторов скорости, успокоителей и корпусных деталей. В заключительной главе рассмотрены общие принципы проектирования механизмов приборов. [c.2]

Аналогично, при громадном разнообразии машин все они состоят из отдельных деталей, т. е. простейших частей, изготовляемых без применения сборочных операций. При этом многие из деталей встречаются в самых различных машинах вне зависимости от их назначения и конструкции. Такие детали принято называть деталями общего назначения. Это детали, служащие для соединения частей машин, — болты, винты, штифты, шпонки и т. п., детали передач вращательного движения — зубчатые колеса, шкивы, червяки и червячные колеса, цепи и звездочки для цепей, валы, оси, подшипники и др. Наряду с указанными широко применяются также детали, специфичные лишь для определенных машин или категорий машин. Перечень таких специальных деталей также чрезвычайно велик. Так, в поршневых машинах применяют поршни, шатуны в турбинах — роторы, диски в сельскохозяйственных машинах — лемехи. Изучению расчета и конструирования де- [c.322]

Основной расчет валов и осей на статическую прочность. Проверку статической прочности выполняют при условии отсутствия пластических деформаций, т. е. обеспечивают требуемый коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести материала вала или оси поэтому на статическую прочность валы и оси рассчитывают по наибольшей кратковременной нагрузке, повторяемость которой мала и не может вызвать усталостного разрушения например, такой нагрузкой может быть нагрузка в период пуска установки. На этом этапе расчетов действительные конструкции и условия нагружения валов (осей) заменяют расчетными схемами. [c.413]

Увеличение частоты вращения и механической напряженности валов и осей приводит к необходимости применять для их изготовления новые металлы, прогрессивную технологию обработки, требует постоянного совершенствования конструкций и методов расчета. [c.11]

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]

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]

По своему назначению валы и оси являются весьма ответственными деталями механизмов и машин. Случаи поломки этих деталей, как правило, вызывают разрушение других деталей и выход 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 обеспечены при условии правильного расчета и конструирования валов и осей, а также обоснованного выбора материала, технологии изготовления и упрочнения их изнашиваемых частей. [c.383]

Турбинный вал вращается в подшипниках. Во избежание его смещения вдоль оси осевое усилие должно быть воспринято подпятником и передано фундаменту. Подпятник в данном агрегате всегда является единственным, так ак при двух подпятниках у общего вала распределение между ними общего усилия явилось бы неопределенным и подпятники не могли бы быть рассчитаны. Расчет и конструкция подпятника являются очень ответственной задачей. [c.105]

Во втором томе приведены современные справочные сведения по расчету и конструкциям осей, валов, подшипников скольжения и качения, муфт, зубчатых, червячных, винтовых, цепных, плоско-и клиноременных передач, храповых зацеплений и разъемных соединений. [c.4]

Жесткие простые муфты не имеют амортизирующих элементов, поэтому вместе с крутящим моментом передают также и удары. Муфты этой конструкции требуют точной установки валов, так как перекосы и несовпадения геометрических осей валов создают дополнительные напряжения, не предусмотренные расчетом. Основным преимуществом жестких муфт является простота их изготовления и сборки. [c.477]

Для более точного расчета мощности, расходуемой на перемешивание однофазных сред, при произвольном значении числа Рейнольдса следует использовать зависимости Кд1 от ЯСц, построенные по экспериментальным данным для различных типов мешалок (рис. 3.3.4) и приведенные в справочной литературе [17, 54]. Эти графики и расчетные зависимости (3.3.1) - (3.3.3) относятся к вертикальным цилиндрическим аппаратам традиционной конструкции с расположением вала мешалки по оси обечайки аппарата. [c.327]

Расчет осей и валов на прочность. Расчет валов на прочность обычно проводят в два этапа первый этап — предварительный расчет вала, который выполняют после определения основных размеров проектируемой передачи для предварительного выбора диаметров вала в. местах посадки полумуфт, подшипников, зубчатых колес II т. п. второй этап — уточненный расчет, выполняемый на основе окончательно разработанной конструкции проектируемого объекта с целью определения действительного коэффициента запаса прочности для опасного сечсиия вала. [c.51]

Расчет на выносливость является основным проверочным расчете осей и валов. н производится по размерам предварительно выявление конструкции (см. рио. 6, а) и выбранному материалу с учетом термич ской обработки и поверхностного упрочнения. В общем случае асн1 метричных циклов напряжений запасы выносливости определяют г следующим формулам [c.364]

В учебном пособии изложены основы теории, расчета и конструирования точных механизмов. При этом рассмотрены структура, кинематика и динамика механизмов основы взаимозаменяемости, допуски и посадки, ошибки механизмов конструкция и расчет зубчатых, червячных, винтовых и фрикционных передач, планетарных, дифференциальных, волновых, кулачковых, рычажных, мальтийских, храповых, счетно-решающих и др. механизмов конструкция и расчет узлов и деталей механизмов и приборов — соединений, валов, осей, подшипников, нуфт, направляющих, корпусов, упругих и чувствительных элементов, отчетных устройств, успокоителей и регуляторов скорости. [c.2]

Общие указания. Конструирование и расчеты на прочность валов и осей неразрывно взаимосвязаны. При разработке конструкции валов и осей применяют метод последовательных приближений. Первым шагом (этапом) является определение по простейшим эмпирическим зависимостям и рекомендациям предварительных, ориентировочных значений диаметров и разработка первого варианта конструкции (эскизный проект) [10, 2]. На втором этапе составляют расчетную схему (расчетную модель) и проводят расчет на статическую прочность первую коррекцию конструкции вала (оси). Далее проводят проверочный (уточненный расчет) на усталостную прочность и уточняют конструкцию вала (оси). На последнем этапе проводят, по мере необходимости, специальные расчеты (на жесткс ть, вибростойкость и др.) и разрабатывают окончательный вариант конструкции вала или оси (технический проект), отвечающий всем критериям работоспособности данного вала (оси) с четом требований технологичности, экономичности и др. [c.410]

Понятия о конструкции и расчете конических прямозубчатых передач. Конические зубчатые колеса применяют при передаче крутящего момента от ведущего к ведомому валу, оси которых пересекаются под углом б. Чаще всего этот угол 6 = 90°. [c.249]

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]

Расчеты на сопротивление усталости (или упрощенно — расчеты на усталость) имеют в технике очень большое значение. На усталость при изгибе рассчитывают валы и вращаюшиеся оси, на контактную усталость и изгиб рассчитывают зубья зубчатых передач, катки фрикционных передач и многие другие детали. Потеря работоспособности и поломки деталей конструкций нередко происходят из-за усталости материала. [c.283]

Второй характерной особенностью метода является общность законов для плоских и пространственных сил. В последнем случае пространственная система сил (векторов) редуцируется к плоскости, облегчая изучение пространственных объектов в геометрии, статике и кинематике. Последнее следует из того, что законы сложения сил указывают на те соотношения, которые существуют между сторонами и углами образованных ими фигур равновесия, а следовательно, и на геометрические свойства плоскости и пространства. В первой части мы рассматриваем основные операции с параллельными и пересекающимися векторами указываем на приложение метода для определения центров тяжести различных конструкций и механизмов к бесполюсному интегрированию и дифференцированию и т. п. Метод весовой линии применим также к расчету стержневых конструкций, многоопорных осей и валов и т. д. [c.6]

Предельные отклонения от параллельности сторон зубьев вала и пазов втулки относительно оси цетрирующей поверхности установлены в стандартах на комплексные калибры. Расчет предельных отклонений и контрольных размеров калибров дан в приложении к ГОСТ 6033—80. Конструкции и основные размеры калибров приведены в рекомендации по стандартизаций Р 50-73-88. [c.314]

Центр удара. Появление при ударе импульсивных реакций нежелательно, так как может привести к ускорению износа или даже к разрушению частей конструкции (подшипников, вала и т. п.). Найдем, можно ли произвести удар по телу, закрепленнол1у на оси, так, чтобы импульсивные реакции в подшипниках А и В вообще не возникли. Для этого найдем, при каких условиях можно удовлетворить уравнениям (94), положив в них = = 5 = 0. Если 5д = 5д = 0, то 2-е и 3-е из уравнений (94) примут вид 5у = 0, 8г = 0- Чтобы удовлетворить этим уравнениям, надо направить импульс 5 перпендикулярно к плоскости Ауг, т. е. (по принятому условию) к плоскости, проходящей через ось вращения и центр масс тела. Допустим, что импульс 5 имеет такое направление (рис. 356, б). Поскольку при 8 = = 8 —0 вид системы (94) не зависит от выбора на оси Аг начала координат, проведем для упрощения дальнейших расчетов плоскость Оху так, чтобы импульс 5 лежал в этой плоскости. Тогда тх(8) = гПу 8) = 0 и последние два уравнения системы (94) дадут = = Это означает (см. 133), что плоскость Оху, Б которой лежит импульс 5, должна проходить через такую точку О, для которой ось г является главной осью инерции тела в частности, как показано в 133, условия = vг= будут выполняться, если плоскость Оху является для тела плоскостью симметрии. [c.423]

Расчет многоопорных конструкций двухкривошипных валов ведут по разрезной схеме, рассматривая каждую из двух частей вала как одноколенчатый двухопорный вал. Из-за больших осевых усилий, возникающих на червяке червячной передачи, особое внимание следует уделить выбору его подшипников. Их выбирают по эквивалентной нагрузке. Наиболее рационально применять радиально-упорные подшипники, так как упорные подшипники имеют слишком большие размеры по оси вала. Многие ножницы для листового металла имеют механический привод прижимной балки, а прижимную балку сплошную, жесткую. Жесткая прижимная балка не может обеспечить равномерного распределения усилия прижима по длине балки. В таком приводе наблюдаются частые поломки пружин. Поэтому при модернизации указанного узла рекомендуется использовать отдельно подпружиненные прижимы или применять отдельные гидравлические прижимы. В гидравлическом приводе прижимов наиболее уязвимым местом является втулка ролика поршня насоса. Ролик получает перемещение от кулачка И, расположенного на коленчатом валу (см. рис. 12.2). Допускаемые удельные усилия на контактных поверхностях роликов [ 1 с 150 МПа. [c.172]

Наиболее распространенная из жестких муфт, разъемных в плоскости, перпендикулярной оси вала, — фланцевая (поперечно-свертная) муфта (рис. 19.2 ГОСТ 20761 — 80), состоящая из двух полумуфт, насаживаемых на концы валов и соединяемых между собой болтами. Болты муфты ставят с зазором (вариант I) и без зазора (вариант II). В первом случае момент пере.дается силами трения, возникающими на стыке полумуфт от затяжки болтов, а во втором — непосредственно болтами, которые работают на срез и смятие. Муфты с болтами, поставленные без зазора, могут передавать большие моменты. Полумуфты изготовляют из стали 40, стального литья 35Л, чугунного литья СЧ21, СЧЗО и др. Так как фланцевая муфта проста по конструкции, может воспринимать большие нагрузки, в том числе и ударного действия, то ее в машиностроении применяют довольно широко для соединения валов диаметром до 250 мм. Для жесткого соединения валов большого диаметра полумуфты выполняют как одно целое с валами или приваркой полумуфт к валам. Расчет фланцевой муфты заключается в проверочном расчете на прочность ее болтов и соединения полумуфт с валами — шпоночного, шлицевого или с натягом, которые рассмотрены в 5.1, 6.5, 7.1, 8.2. [c.324]

При исследовании влияния перекоса осей на работу соединительных муфт плавающих центральных колес внешнего зацепления допустимо пренебреэь деформациями изгиба в окружном направлении для торсионного вала (или полой цилиндрической оболочки), а также обода самого колеса (см. рис. 10.1). При рассмотрении влияния податливости ободьев и центральных колес (внутреннего и иногда внешнего зацепления) на распределение нагрузки среди зубьев муфты допустимо пренебречь влиянием,перекоса осей соединяемых валов. Конструкции зубчатых муфт, в которых распределение нагрузки в равной мере зависит от податливости сопряженных деталей и от угла перекоса, встречаются относительно редко. Для расчета таких конструкций следует воспользоваться методом суперпозиции, рассматривая указанные факторы порознь. [c.190]

Расчет подшипников по приведенным формулам и каталожным данным дает лишь средние н притом несколько приуменьшенные значения долговечности. -Согласно статистическим данным у 50% подшипников долговечность в 3 — 4 раза, а у 10% в 10 — 20 раз превышает расчетную, причем у подшипников повышенной точности она значительно больше, чем у подшипников нормальной точности. Долговечность и несущая способность подшипников очень сильно зависит от конструкции узла, правильности установки подшипников, жесткости вала и корпуса, величины натягов на посадочных поверхностях и, особенно, от условий смазки. Полшипипки в правильно сконструированных узлах при целесообразном предварительном натяге нередко работают в течение срока, во много раз превосходящего расчетный. С другой стороны, высокое значение коэффициента работоспособности не является гарантией надежности. Такие подшипники могут быстро выйти из строя вследствие ошибок установки (перетяжка подшипников, перекос осей, недостаточная или избыточная смазка). [c.471]

Расчет и выбор посадок с натягом. Посадки с патягом предназначены в основном для получения неподвижных неразъемных соединений без дополнительного крепления деталей. Иногда для повышения надежности соединения дополнительно используют шпонки, штифты и другие средства креилення, как, например, при крепле-ппи маховика на коническом конце коленчатого вала двигателя. Относительная неподвижность деталей обеспечивается силами сцепления (трения), возникающими на контактирующих поверхностях вследствие их деформации, создаваемой натягом при сборке соединения. Благодаря надежности и простоте конструкции деталей и сборк1г соединений эти посадки применяют во всех отраслях машиностроения (например, при сборке осей с колесами на железнодорожном транспорте, венцов со ступицами червячных колес, втулок с валами, составных коленчатых валов, вкладышей подшипников скольжения с корпусами и т. д.). [c.222]

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]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...