Oblici vratila i osovina. Vratila i osovine. Opće informacije

Vratila i osovine služe za podupiranje rotirajućih dijelova (zupčanika, spojnica, remenica, lančanika, rotora itd.) i prenose opterećenja s tih dijelova preko oslonaca na kućište. Osi mogu biti i rotirajuće i nepomične; percipiraju djelovanje momenata savijanja i uzdužne sile. Vratila, za razliku od osovina, mogu biti samo rotirajuća. Podložni su uzdužnim silama, momentima savijanja i torzijskim momentima.

Strukturni oblik vratila i osovina ovisi o mnogim čimbenicima - namjeni mehanizma, namjeni i obliku dijelova koji se spajaju s vratilom ili osovinom, prirodi opterećenja, tehnologiji proizvodnje i montaže.

Postoje okna ravno, koljenast I fleksibilno. Ovaj vodič pokriva samo najčešće ravne osovine. Osi su dostupne samo s ravnom geometrijskom osi.

Vratila i osovine mogu biti čvrsta I šuplje. Korištenjem šupljih vratila i osovina, težina strukture može se značajno smanjiti. Na primjer, šuplja osovina s omjerom promjera otvora i vanjskog promjera osovine od 0,75, s gotovo jednakom čvrstoćom kao puna osovina, ima masu koja je 50% manja. S tim u vezi, u mehanizmima zrakoplova, vratilima i osovinama velikog promjera(više od 10 ... 12 mm) obično se izrađuju šuplje. Ulazna i izlazna osovina imaju slijepe otvore za brtvljenje unutarnje šupljine mehanizma ili otvore zatvorene čepovima.

Vratila i osovine razlikuju se po obliku: glatko, nesmetano I zakoračili. Odabirom stepenastog oblika koji je teži za izradu, moguće je osigurati ravnomjernu raspodjelu naprezanja po duljini osovine te potrebnu čvrstoću i krutost pod djelovanjem unutarnjih faktora sile. Osim toga, sa stepenastim oblikom, Bolji uvjeti za sastavljanje dijelova s ​​osovinom i za njihovo učvršćivanje u odnosu na osovinu u aksijalnom i radijalnom smjeru. Osovine se, zbog svoje veće jednostavnosti, često izvode glatko, a osovine su u pravilu stepenaste, pri čemu svaki dio odgovara svom koraku na osovini, strojno obrađen sa potrebnom točnošću i hrapavošću.

Osovine se izrađuju u obliku pojedinačni dio(Sl. 13.1, a) ili integralno s cilindričnim zupčanicima (Sl. 13.1, b, d) y konusni zupčanik (slika 13.1, c).

U mehanizmima zrakoplova osovine se često izrađuju u cjelini s dijelovima zupčanika, što zbog nepostojanja spojnih elemenata smanjuje ukupnu težinu konstrukcije i povećava njezinu pouzdanost. Međutim, monolitna konstrukcija osovine nije uvijek preporučljiva, jer nije uvijek potrebno napraviti osovinu i dio od istog materijala. Osim toga, ova opcija eliminira mogućnost zamjene osovine ili dijela tijekom rada. Pri izradi monolitne konstrukcije od izratka velikog promjera treba uzeti u obzir činjenicu da se svojstva čvrstoće materijala smanjuju s povećanjem promjera izratka. Monolitni dizajn Ekonomski je povoljno ako promjer dijela nije puno veći od promjera vlastite osovine, kao iu uvjetima pojedinačne proizvodnje ili dobivanja izratka kovanjem (na primjer, oblikovanje elemenata dijela koji se nalaze na kraju osovine koristeći uznemirujuću operaciju).

Osovine se mogu izraditi sa zubima (Sl. 13.1,6), s utorima (Sl. 13.1, a), s prstenastim utorima za potporne prstene (Sl. 13.1, a), s navojnim dijelovima (Sl. 13.1, 6, V) i utore za zaključavanje navojnih dijelova (Sl. 13.1, V). Osovine mogu imati aksijalne (Sl. 13.1, b) i radijalno (Sl. 13.1, V) rupe, kao i utore za izlaz

brusna ploča (Sl. 13.1, a, c), područja gdje rezač izlazi prilikom rezanja zuba (Sl. 13.1, b), kao i utore za izlazak alata prilikom rezanja navoja (Sl. 13.1, c).

Osi mogu biti fiksne (Sl. 13.2, a) i rotirajuće (Sl. 13.2, buu glatko (Sl. 13.2, A) i stepenasto (Sl. 13.2, b). Osovine, kao i vratila, mogu imati zube (spline), utore, utore, utore, navoje i rupe. Glatke osovine su standardizirane. Fiksiranje ovih osi u aksijalnom smjeru je najčešće

izvodi se rascjepkom (slika 13.3, a). Za osi (uglavnom stacionarne) koristi se fiksacija s cilindričnim ili konusnim klinom (Sl. 13.3, b), vijak za podešavanje (Sl. 13.3, V) ili držač sedla s vijkom (Sl. 13.3, G). Fiksne osovine postavljaju se pomoću prijelaznog spoja (na primjer, K7/I6) ili interferentnog spoja (na primjer, R7/h6).

Pokretne osovine i osovine u radijalnom i aksijalnom smjeru fiksirane su u ležajevima, koji su pak ugrađeni u kućište. Precizna fiksacija vratila i osi u radijalnom smjeru izvodi se ugradnjom u ležajeve i ugradnjom ležajeva u kućište. U aksijalnom smjeru, vratila i osovine s dijelovima koji su na njima montirani povezani su s ležajevima na jedan od načina prikazanih na sl. 13.4. Najčešće korištena metoda je jednostavna i jeftina fiksacija s opružnim prstenovima (Sl. 13.4, A): ekscentričan 1 ili koncentrično 2 . Prisutnost razmaka 5 između prstena i ležaja dovodi do netočne ugradnje dijelova i klizanja površina dijelova i osovine, odnosno do njihovog trošenja. Korištenje srednjeg prstena 3 (Sl. 13.4, b) uz podešavanje njegove debljine brušenjem kraja ili setom podmetača 4 od folije (sl. 13.4, V) omogućuje smanjenje veličine razmaka 5 na minimum. Podloške se ne postavljaju blizu opružnog prstena kako bi se spriječilo da podloške uđu u utor prstena. Prilikom pričvršćivanja na kraju osovine, prikladno je koristiti standardnu ​​krajnju podlošku 5 (Sl. 13.4, d)> osiguran vijkom 6 i osiguran od okretanja klinom 7. Vijak je osiguran podloškom od odvrtanja 8. Za značajna aksijalna opterećenja koristi se podloška pričvršćena s dva vijka (Sl. 13.4, d).

Prije nego što shvatite kako se vratilo i osovina međusobno razlikuju, trebali biste imati jasnu predodžbu o tome što su ti dijelovi zapravo, što i gdje se koriste i koje funkcije obavljaju. Dakle, kao što znate, vratila i osovine su dizajnirane za držanje rotirajućih dijelova na sebi.

Definicija

Vratilo- ovo je dio mehanizma koji ima oblik šipke i služi za prijenos momenta na druge dijelove ovog mehanizma, stvarajući tako opće rotacijsko kretanje svih dijelova koji se nalaze na njemu (na osovini): remenice, ekscentri, kotači itd.

Os- ovo je dio mehanizma dizajniran za spajanje i pričvršćivanje dijelova ovog mehanizma. Osovina podnosi samo poprečna opterećenja (naprezanje na savijanje). Osi mogu biti fiksne ili rotirajuće.

Usporedba

Glavna razlika između osovine i osovine je u tome što osovina ne prenosi moment na druge dijelove. Podložan je samo bočnim opterećenjima i ne doživljava torzijske sile.

Osovina, za razliku od osovine, prenosi koristan moment na dijelove koji su na nju pričvršćeni. Osim toga, osi mogu biti rotirajuće ili nepomične. Osovina se uvijek okreće. Većina osovina može se podijeliti na geometrijski oblik osovine na ravne, koljenaste (ekscentrične) i fleksibilne. Postoje i radilice ili neizravne osovine, koje služe za pretvaranje klipnih gibanja u rotacijska. Sjekire su u svom geometrijskom obliku samo ravne.

Web stranica Zaključci

1. Osovina nosi rotirajuće dijelove mehanizma bez prijenosa bilo kakvog momenta na njih. Osovina prenosi korisni okretni moment na druge dijelove mehanizma, takozvanu rotacijsku silu.
2. Os može biti rotirajuća ili nepomična. Osovina može biti samo rotirajuća.
3. Os ima samo ravan oblik. Oblik vratila može biti ravno, neizravno (koljenasto), ekscentrično i savitljivo.

Vratila i osovine

PLAN PREDAVANJA

Opće informacije.

Materijali i obrada vratila i osovina.

Kriteriji izvedbe i proračun vratila i osi.

Proračuni vratila i osi.

Opće informacije

Osovine- to su dijelovi koji služe za prijenos momenta duž svoje osi i drže druge dijelove koji se nalaze na njima (kotače, remenice, lančanike i druge rotirajuće dijelove stroja) i percipiraju djelujuće sile.

Osovine- to su dijelovi koji drže samo dijelove koji su na njima ugrađeni i percipiraju sile koje djeluju na te dijelove (osovina ne prenosi korisni moment).

Klasifikacija vratila i osovina

Klasifikacija V alov ih grupira prema nizu karakteristika: prema namjeni, prema obliku poprečni presjek, po obliku geometrijske osi, po vanjskom obrisu poprečnog presjeka, po relativnoj brzini rotacije i po položaju u čvoru .

Prema namjeni razlikuju se:

osovine zupčanika, na koje su ugrađeni kotači, remenice, lančanici, spojke, ležajevi i drugi dijelovi zupčanika. Na sl. jedanaest, A Prijenosno vratilo prikazano je na sl. jedanaest, b– prijenosno vratilo;

glavne osovine(Sl. 11.2 - vreteno stroja), na kojem su ugrađeni ne samo dijelovi zupčanika, već i radni dijelovi stroja (klipnjače, turbinski diskovi itd.).

Prema obliku presjeka izrađuju se:

čvrste osovine;

šuplje osovine omogućiti smanjenje težine ili postavljanje unutar drugog dijela. U velikoj proizvodnji koriste se šuplja zavarena vratila izrađena od namotane trake.

Prema obliku geometrijske osi proizvode:

ravne osovine:

A) konstantnog promjera(Slika 11.3). Takve su osovine manje radno intenzivne za proizvodnju i stvaraju manju koncentraciju naprezanja;

b) zakoračili(Slika 11.4). Na temelju uvjeta čvrstoće, preporučljivo je dizajnirati osovine promjenjivog presjeka, koji se oblikom približavaju tijelima jednakog otpora. Stepenasti oblik je prikladan za proizvodnju i montažu;

V) s prirubnicama. Duge osovine su kompozitne, povezane prirubnicama;

G) sa rezanim zupčanicima(osovina zupčanika);

koljenaste osovine(Sl. 11.5) u koljenastim prijenosnicima služe za pretvaranje rotacijsko kretanje na recipročni ili obrnuto;

savitljive osovine (Sl. 11.6), koje su višekrake torzijske opruge upletene od žica, koriste se za prijenos momenta između komponenti stroja koje mijenjaju svoj relativni položaj tijekom rada (prijenosni alati, tahometar, zubarske bušilice itd.).

Prema vanjskom izgledu poprečnog presjeka, osovine su:

glatko, nesmetano;

s ključem;

splined;

profil;

ekscentričan.

Prema relativnoj brzini vrtnje i položaju u jedinici (mjenjaču) proizvode se vratila:

velike brzine I ulaz (vodeći)(poz. 1 riža. 11.7);

srednje brzine I srednji(poz. 2 riža. 11.7);

usporeno I vikend (rob)(poz. 3 riža. 11.7).

Riža. 11.2 Sl. 11.3

Riža. 11.7 Sl. 11.8

Klasifikacija. Osi mogu biti stacionarne (sl. 11.8) ili rotirati zajedno s dijelovima montiranim na njih. Rotirajuće osovine osiguravaju bolje radne uvjete za ležajeve; stacionarne osovine su jeftinije, ali zahtijevaju ugradnju ležajeva u dijelove koji se okreću na osi.

Konstrukcije vratila i osovina. Najčešći je stepenasti oblik osovine. Dijelovi su najčešće pričvršćeni na osovine prizmatičnim klinovima (GOST 23360–78, GOST 10748–79), ravnim klinovima (GOST 1139–80) ili evolventnim klinovima (GOST 6033–80) ili spojevima s zajamčenim smetnjama. Noseći dijelovi vratila i osovina nazivaju se osovine. Srednje osovine nazivaju se vratovi, krajnje osovine nazivaju se klinovi. Potporna područja koja preuzimaju aksijalno opterećenje nazivaju se pete. Potisni ležajevi služe kao oslonci za pete.

Na sl. 11.9 dani su konstruktivni elementi okna, gdje 1 – prizmatični ključ, 2 – klinovi, 3 – osovina, 4 - potpetica, 5 – cilindrična površina, 6 – stožasta površina, 7 – izbočina, 8 - rame, 9 – utor za granični prsten, 10 – dio s navojem, 11 – file, 12 – utor, 13 – skošenje, 14 – središnji otvor.

Ručni rukavci vratila i osovina koji rade kod kotrljajućih ležaja gotovo su uvijek cilindrični, a kod kliznih ležajeva su cilindrični, konusni ili sferični (slika 11.10.)

Glavna primjena su cilindrični rukavci (Sl. 11.10, A, b) kao jednostavnije. Stožasti rukavci s malim konusom (Sl. 11.10, V) koriste se za reguliranje zazora u ležajevima, a ponekad i za aksijalno učvršćenje vratila. Sferni rukavci (Sl. 11.10, G) zbog težine njihove izrade, koriste se kada je potrebno kompenzirati značajne kutne pomake osi osovine.

a B C D

Površine za slijetanje ispod glavčina razne dijelove(prema GOST 6536–69 iz normalne serije), montiran na osovinu, i krajnje sekcije osovine su izrađene cilindrične (poz. 5 riža. 11.9, GOST 12080–72) ili konusni (poz. 6 riža. 1.9, GOST 12081–72). Stožaste površine koriste se kako bi se osiguralo brzo otpuštanje i određena napetost, povećavajući točnost centriranja dijelova.

Za aksijalno pričvršćivanje dijelova i same osovine koristite izbočine(poz. 7 riža. 11.9) i ramena osovina (poz. 8 riža. 11.9, GOST 20226–74), konusni dijelovi osovine, pričvrsni prstenovi(poz. 9 riža. 11.9, GOST 13940–86, GOST 13942–86) i navojni dijelovi (poz. 10 riža. 11.9) pod orašasti plodovi(GOST 11871–80).

Prijelazna područja s jednog dijela osovine na drugu, a krajevi osovine izrađeni su sa utori(poz. 12 riža. 11.9, sl. 11.11, GOST 8820–69), skošena(poz. 13 riža. 11.9, GOST 10948–65) i fileti. Radius R fileti konstantnog radijusa (Sl. 11.11, A) odaberite manji od polumjera zakrivljenosti ili radijalne veličine skošenja montiranih dijelova. Poželjno je da radijus zakrivljenosti kod visokonapregnutih osovina bude veći ili jednak 0,1 d. Preporuča se uzeti što veće radijuse zaobljenja kako bi se smanjila koncentracija opterećenja. Kada je radijus ugla jako ograničen radijusom zaobljenja rubova montiranih dijelova, postavljaju se odstojni prstenovi. Zavoji posebnog eliptičnog oblika i s udubljenjem ili, češće, zavoji ocrtani s dva polumjera zakrivljenosti (sl. 11.11, b), koristi se pri prijelazu fileta na korak manjeg promjera (omogućuje povećanje radijusa u prijelaznoj zoni).

Primjena utora (Sl. 11.11, V) mogu se preporučiti za nekritične dijelove, budući da uzrokuju značajne koncentracije naprezanja i smanjuju čvrstoću osovina pod promjenjivim naprezanjima. Utori se koriste za izlaz brusnih ploča (značajno povećavajući njihovu trajnost tijekom obrade), kao i na krajevima navojnih dijelova za izlaz alata za rezanje navoja. Utori moraju imati najveći mogući radijus zakrivljenosti.

a B C

Krajevi osovina, kako bi se izbjeglo gnječenje i oštećenje ruku radnika, izrađeni su sa skošenjima kako bi se olakšalo postavljanje dijelova.

Mehanička obrada osovine se proizvode u središtima, stoga treba osigurati središnje rupe na krajevima osovina (poz. 14 riža. 11.9, GOST 14034–74).

Duljina osovina obično ne prelazi 3 m; duljina čvrstih osovina, prema uvjetima proizvodnje, transporta i ugradnje, ne smije biti veća od 6 m.

Osovine služe za podupiranje raznih dijelova strojeva i mehanizama koji se okreću s njima ili na njima. Rotacija osi, zajedno s dijelovima koji su na njoj ugrađeni, provodi se u odnosu na njegove nosače, koji se nazivaju ležajevi. Primjer nerotirajuće osi je os bloka stroja za podizanje (slika 1, a), a rotirajuća os je osovina kolica (slika 1, b). Osovine preuzimaju opterećenje od dijelova koji se nalaze na njima i savijaju se.

Konstrukcije osovina i vratila.

Vratila su, za razliku od osovina, dizajnirana za prijenos okretnog momenta i, u većini slučajeva, za podršku različitim dijelovima stroja koji se okreću s njima u odnosu na ležajeve. Osovine koje nose dijelove kroz koje se prenosi okretni moment primaju opterećenja od tih dijelova i stoga rade istovremeno na savijanje i torziju. Kada se aksijalna opterećenja primjenjuju na dijelove montirane na osovinama (konusni zupčanici, pužni kotači itd.), osovine dodatno rade na napetost ili kompresiju. Neke osovine ne podržavaju rotirajuće dijelove ( kardanske osovine kola, spojne role valjaonice itd.), tako da ove osovine rade samo u torziji. Prema njihovoj namjeni razlikuju osovine zupčanika, na koje se ugrađuju zupčanici, lančanici, spojnice i drugi dijelovi zupčanika, i glavne osovine, na koje se ne ugrađuju samo dijelovi zupčanika, već i drugi dijelovi, kao što su zamašnjaci, ručice, itd.

Osovine predstavljaju ravne šipke(Slika 1, a, b), a osovine se razlikuju ravno(Sl. 1, c, d), koljenast(Sl. 1, e) i fleksibilno(Slika 1, f). Ravne osovine su široko rasprostranjene. Koljenasta vratila u koljenastim prijenosnicima služe za pretvaranje povratnog gibanja u rotacijsko ili obrnuto i koriste se u klipnim strojevima (motori, pumpe). Fleksibilne osovine, koje su višekrake torzijske opruge upletene od žica, koriste se za prijenos momenta između komponenti stroja koje mijenjaju svoj relativni položaj tijekom rada (mehanizirani alati, instrumenti daljinski upravljač i kontrole, zubarske bušilice itd.). Koljenasta i savitljiva vratila su posebni dijelovi i proučavaju se u mjerodavnim posebni tečajevi. Sjekire i osovine u većini slučajeva su punog okruglog, a ponekad i prstenastog presjeka. Pojedinačni dijelovi osovina imaju okrugli puni ili prstenasti presjek s klinovim utorom (slika 1, c, d) ili s klinovima, a ponekad i profilnim dijelom. Trošak osovina i osovina prstenastog presjeka obično je veći od troška čvrstog presjeka; koriste se u slučajevima kada je potrebno smanjiti masu konstrukcije, npr. kod zrakoplova (vidi i osi satelita planetarnog mjenjača na sl. 4), ili unutra smjestiti neki drugi dio. Šuplje zavarene osovine i osovine, izrađene od trake smještene duž spiralne linije, smanjuju težinu do 60%.

Osovine kratke duljine izrađene su od istog promjera duž cijele duljine (slika 1, a), a dugačke i teško opterećene osovine izrađene su oblikovane (slika 1, b). Ovisno o namjeni, ravne osovine izrađuju se ili stalnog promjera po cijeloj duljini (prijenosne osovine, sl. 1, c), ili stepenaste (sl. 1, d), t.j. raznih promjera u odvojenim područjima. Najčešće su stepenaste osovine, budući da je njihov oblik pogodan za ugradnju dijelova na njih, od kojih svaki mora slobodno proći na svoje mjesto (za osovine mjenjača pogledajte članak "Reduktori zupčanika" sl. 2; 3; i "Pužni zupčanik" Slika 2 ; Ponekad se osovine izrađuju u cjelini s zupčanicima (vidi sliku 2) ili pužnim pužnicama (vidi sliku 2; 3).

Dijelovi osovina i vratila s kojima se oslanjaju na ležajeve nazivaju se osovine kada percipiraju radijalna opterećenja, a pete kada percipiraju aksijalna opterećenja. Krajnji rukavci koji rade u kliznim ležajevima nazivaju se šiljci(Sl. 2, a), a osovine koje se nalaze na određenoj udaljenosti od krajeva osovina i osovina - vratovi(Slika 2, b). Rubovi osovina i vratila koji rade u kliznim ležajevima su cilindrični (slika 2, a), stožast(Sl. 2, c) i kuglastog(Sl. 2, d). Najčešći su cilindrični paneli, jer su najjednostavniji, najpraktičniji i najjeftiniji za proizvodnju, ugradnju i rad. Konusni i sferni rukavci koriste se relativno rijetko, na primjer, za podešavanje zazora u ležajevima preciznih strojeva pomicanjem osovine ili ljuske ležaja, a ponekad i za aksijalno učvršćenje osovine ili osovine. Sferni rukavci se koriste kada se osovina, osim rotacijskog gibanja, mora podvrgnuti kutnom kretanju u aksijalnoj ravnini. Cilindrični rukavci koji rade u kliznim ležajevima obično su izrađeni od nešto manjeg promjera u usporedbi sa susjednim dijelom osovine ili osovine, tako da se, zahvaljujući ramenima i ramenima (slika 2, b), osovine i osovine mogu osigurati od aksijalni pomaci. Časopisi osovina i osovina za kotrljajuće ležajeve gotovo su uvijek izrađeni cilindrični (slika 3, a, b). Stožasti rukavci sa mali kut konusi za reguliranje zazora u kotrljajućim ležajevima elastičnim deformiranjem prstenova. Na nekim osovinama i osovinama, za pričvršćivanje kotrljajućih ležajeva, nalaze se navoji za matice pored rukavaca (slika 3, b;) ili prstenasti utori za pričvršćivanje opružnih prstenova.

Pete koje rade u kliznim ležajevima, koje se nazivaju potisni ležajevi, obično se izrađuju prstenasto (slika 4, a), au nekim slučajevima - češalj (slika 4, b). Češljaste pete se koriste kada se na osovine primjenjuju velika aksijalna opterećenja; u modernom strojarstvu su rijetki.

Dosjedne plohe osovina i vratila na kojima su ugrađeni rotirajući dijelovi strojeva i mehanizama su cilindrične, a znatno rjeđe konusne. Potonji se koriste, na primjer, za olakšavanje ugradnje i uklanjanja teških dijelova s ​​osovine uz povećanu točnost centriranja dijelova.

Površina glatkog prijelaza iz jednog stupnja osi ili osovine u drugu naziva se filet (vidi sl. 2, a, b). Prijelaz sa stepenica manjeg promjera na stepenicu većeg promjera izveden je zaobljenim utorom za izlaz brusne ploče (vidi sl. 3). Da bi se smanjila koncentracija naprezanja, polumjeri zakrivljenosti kutova i utora uzimaju se što je moguće veći, a dubina utora je manja (GOST 10948-64 i 8820-69).

Razlika između promjera susjednih koraka osovina i vratila treba biti minimalna kako bi se smanjila koncentracija naprezanja. Kako bi se olakšala ugradnja rotirajućih dijelova stroja na njih i kako bi se spriječile ozljede ruku, krajevi osovina i osovina su skošeni, tj. Malo brušeni do konusa (vidi sl. 1...3). Polumjeri zakrivljenosti rubova i dimenzije skošenja normalizirani su prema GOST 10948-64.

Duljina osovina obično ne prelazi 2...3 m, osovine mogu biti duže. Prema uvjetima proizvodnje, transporta i ugradnje, duljina punih osovina ne smije biti veća od 6...7 m. Dulje osovine izrađuju se u sastavne dijelove, a njihovi pojedinačni dijelovi spajaju se spojnicama ili pomoću prirubnica. Promjeri mjesta za slijetanje osovina i osovina na kojima su ugrađeni rotirajući dijelovi strojeva i mehanizama moraju biti u skladu s GOST 6636-69 (ST SEV 514-77).

Materijali osovina i osovina.

Osovine i osovine izrađene su od ugljičnih i legiranih konstrukcijskih čelika, budući da imaju visoku čvrstoću, mogućnost površinskog i volumetrijskog kaljenja te ih je lako proizvesti valjanjem cilindrične praznine i dobra obradivost na strojevima. Za osovine i osovine bez toplinske obrade koriste se ugljični čelici St3, St4, St5, 25, 30, 35, 40 i 45 za koje povećane zahtjeve Do nosivost i trajnost klinova i rukavaca, izrađeni su od srednje ugljičnog ili legiranog čelika s poboljšanjem od 35, 40, 40H, 40NH, itd. Da bi se povećala otpornost na habanje rukavaca osovina koje se okreću u kliznim ležajevima, osovine su izrađene od čelika 20, 20H, 12HNZA i drugih, nakon čega slijedi karburizacija i kaljenje osovina. Kritična, jako opterećena vratila izrađuju se od legiranih čelika 40HN, 40HNMA, 30HGT itd. Jako opterećena vratila složenog oblika, na primjer, radilice motora također su izrađene od modificiranog ili lijevanog željeza visoke čvrstoće.

4.1. Koji se dio naziva vratilom, a koji osovinom?

Osovina je rotirajući dio stroja koji prenosi moment od

jedan detalj do drugog. Rotirajući dijelovi ugrađeni su na osovinu i pričvršćeni na nju. Tijekom rada, osovina doživljava savijanje i torziju, au nekim slučajevima i dodatnu napetost ili kompresiju.

Osovina je dio stroja dizajniran za podupiranje dijelova koji su na njemu ugrađeni. Za razliku od vratila, osovina ne prenosi zakretni moment i stoga ne doživljava torziju.

4.2. Vrste vratila i osovina.

Osovine se prema geometrijskom obliku dijele na:

● Izravni 1 i 2.

● Fleksibilan 3.

● Laktovi 4.

Po dizajnu, ravne osovine i osovine dijele se na:

● Glatko 1.

● 2. korak.

Osi mogu biti rotirajuće i nepokretne.

4.3. Konstrukcijski elementi vratila i osovina.

●
Ključ je potporni dio vratila ili osovine.

● Klin je klin na kraju vratila ili osovine.

● Ručni rukavac je rukavac u sredini vratila ili osovine.

● Rame je prstenasto izbočenje na vratilu ili osovini.

● Fillet je glatki zaobljeni prijelaz s jedne površine na drugu.

4.4. Osnovni kriteriji za rad vratila.

● Snaga .

● Krutost .

● Otpornost na vibracije .

4.5. Tri faze proračuna i projektiranja okna.

● Projektni proračun. Promjer krajnjeg dijela osovine određuje se iz uvjeta torzijske čvrstoće. Dobivena vrijednost promjera zaokružuje se na najbližu standardnu ​​veličinu prema GOST-u "Normalne linearne dimenzije".

● Dizajn osovine. Njegove dimenzije određuju se na temelju razmatranja dizajna.

● Izračun provjere. Provjerava se čvrstoća projektiranog vratila: utvrđuju se opterećenja na vratilu, izrađuje proračunski dijagram vratila, određuju oslonske reakcije vratila i konstruiraju dijagrami momenata savijanja i torzije, naprezanja u opasnom presjeku. izračunavaju se i provjerava čvrstoća.

5. Nosači vratila i osovina

5.1. Na što se oslanjaju vratila i osovine u pogonskom stroju?

Osovine i rotirajuće osovine montirane su na nosače koji osiguravaju rotaciju, apsorbiraju opterećenja i prenose ih na bazu stroja. Glavni dio oslonaca su ležajevi, koji mogu apsorbirati radijalna, radijalno-aksijalna i aksijalna opterećenja.

Na temelju principa rada razlikuju se:

● Klizni ležajevi.

● Kotrljajući ležajevi.

5.2. Što je klizni ležaj?

Najjednostavniji klizni ležaj je rupa izbušena izravno u tijelo stroja, u koju se obično umetne čahura (kosnica) izrađena od antifrikcijskog materijala. Lijek osovine klizi duž potporne površine.

5.3. Prednosti i nedostaci kliznih ležajeva.

Prednosti:

● Male dimenzije u radijalnom smjeru.

● Dobra osjetljivost na udarna i vibracijska opterećenja.

● Može se koristiti pri vrlo velikim brzinama osovine.

● Može se koristiti pri radu u vodi ili agresivnom okruženju.

Mane:

● Velike dimenzije u aksijalnom smjeru.

● Značajna potrošnja lubrikant te potrebu sustavnog praćenja procesa podmazivanja.

● Potreba za korištenjem skupih i rijetkih antifrikcijskih materijala za obloge.

5.4. Osnovni zahtjevi za materijale koji se koriste u kliznim ležajevima.

Materijali košuljica upareni s osovinom moraju osigurati:

● Nizak koeficijent trenja.

● Visoka otpornost na trošenje.

● Dobro uhodano.

● Otpornost na koroziju.

● Nizak koeficijent linearnog širenja.

● Niska cijena.

Nijedan od poznatih materijala ne posjeduje cijeli niz ovih svojstava. Stoga se koriste različiti antifrikcijski materijali, najbolji način zadovoljavanje specifičnih radnih uvjeta.

5.5. Glavni materijali koji se koriste u kliznim ležajevima.

Materijali obloga mogu se podijeliti u tri skupine.

● Metal. Babiti (legure na bazi kositra ili olova) imaju visoka svojstva protiv trenja i dobru nosivost, ali su skupi. Bronca, mjed i legure cinka imaju dobra antifrikcijska svojstva. Pri niskim brzinama koriste se lijevana željeza protiv trenja.

● Metal-keramika. Porozni brončano-grafitni ili željezno-grafitni materijali impregniraju se vrućim uljem i koriste kada je nemoguće osigurati tekuće podmazivanje. Ovi materijali mogu raditi dosta dugo bez dovoda maziva.

● Nemetalni. Polimerni samopodmazujući materijali koriste se pri značajnim brzinama klizanja. Fluoroplastika ima nizak koeficijent trenja, ali visok koeficijent linearnog širenja. Ležajevi s gumenim košuljicama koriste se s vodenim mazivom.

5.6. Kriteriji izvedbe za klizne ležajeve.

Glavni kriterij jeotpornost na trošenje trljajući par.

Rad sila trenja u ležaju pretvara se u toplinu pa je drugi kriterijotpornost na toplinu .

5.7. Što je kotrljajući ležaj?

Gotova jedinica koja se sastoji od vanjskog 1 i unutarnjeg 2 prstena sa stazama za kotrljanje, kotrljajućih elemenata 3 (kuglice ili valjci) i separatora 4 koji odvaja i vodi kotrljajuće elemente.

5.8. Prednosti i nedostaci kotrljajućih ležajeva.

Prednosti:

● Mali gubici trenja.

● Visoka efikasnost.

● Lagano zagrijavanje.

● Visoka nosivost.

● Male ukupne dimenzije u aksijalnom smjeru.

● Visok stupanj zamjenjivosti.

● Jednostavan za korištenje.

● Mala potrošnja maziva.

Mane:

● Osjetljivost na udarna i vibracijska opterećenja.

● Velike dimenzije u radijalnom smjeru.

● Buka pri velikim brzinama.

5.9. Kako se klasificiraju kotrljajući ležajevi?

● Oblik kotrljajućih tijela je kuglični i valjkasti, a valjkasti: cilindrični, konusni, bačvasti.

● U smjeru percipiranog opterećenja - radijalno (percipiraju radijalna opterećenja), radijalno-potisno (percipiraju radijalna i aksijalna opterećenja) i potisku (percipiraju aksijalna opterećenja).

● Prema broju redova kotrljajućih tijela - jednoredni, dvoredni i višeredni.

5.10. Glavni razlozi gubitka performansi kotrljajućih ležajeva.

● Zamorno pucanje nakon dugotrajnog rada.

● Trošenje – s nedovoljnom zaštitom od abrazivnih čestica.

● Uništavanje kaveza, tipično za ležajeve velikih brzina, posebno one koji rade s aksijalnim opterećenjem ili s neusklađenim prstenom.

● Rascjep prstenova i kotrljajućih tijela - pod neprihvatljivim udarnim opterećenjima i deformacijama prstenova.

● Zaostale deformacije na trkaćim stazama u obliku udubljenja i udubljenja - kod jako opterećenih ležajeva male brzine.

5.11. Kako se odabiru kotrljajući ležajevi?

Kod projektiranja strojeva kotrljajući ležajevi se ne projektiraju, već biraju iz standardnih.

Postoje različite vrste ležajeva:

● Prema osnovnomstatička nosivost kako bi se spriječila zaostala deformacija - pri brzini vrtnje ne većoj od 10 okr / min.

● Prema osnovnomdinamička nosivost za sprječavanje kvara uslijed zamora (lomljenje) - pri brzini rotacije većoj od 10 o/min.