93.Конструкция валов, опорных участков

Валпредназначен для передачи вращающего момента вдоль своей осевой линии, а так же для поддерживания установленных на нем деталей ( зубчатых колес, шкивов…). Некоторые валы (гибкие, карданные, торсионные) не поддерживают деталей.

При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в некоторых случаях растяжение или сжатие.

Ось только поддерживает установленные на ней детали и воспринимает действующие на них силы. Ось не передаетвращающего момента и не испытывает кручения.

По форме геометрической оси различают валы:

1. прямые(оси почти всегда прямые)

2. непрямые (коленчатый вал)

По форме продольного сечения различают валы и сои:

1. гладкие 2. ступенчатые

Пример:

прямой ступенчатый вал зубчатого редуктора.

Ступенчатая форма способствует равной напряженности отдельных участков, упрощает монтаж деталей на валу.

По внешнему очертанию поперечного сечения различают валы:

1. шпоночные 2. шлицевые

Материалы валов и осей должны хорошо обрабатываться, быть прочными и иметь высокий модуль упругости. Этим требованиям удовлетворяют углеродистые и легированные стали.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВАЛОВ.

Опорные участки вала или оси называют цапфы.

Различают 3 вида цапф:

1. шип

концевая цапфа (воспринимает радиальную силу)

2. шейка промежуточная цапфа

3. пята

концевая цапфа (воспринимает осевую силу)

Шипы и шейки вала или оси опираются на подшипники, опорной частью для пяты является подпятник.

Буртик – кольцевое утолщение вала, составляющее с ним одно целое.

Заплечик – переходная поверхность от одного сечения к другому, служащая для упора насаживаемых на вал или ось деталей.

Галтель – криволинейная поверхность плавного перехода от меньшего сечения к большему.

Галтели выполняют:

постоянного радиусапеременного радиусас поднутрением

Переходные участки являются концентраторами напряжений. Для снижения концентрации напряжений в переходных участках выполняются разгрузочные канавки, увеличивающие радиусы галтелей.

98. Расчет многодисковой фрикционной муфты

Обычно габаритные размеры и диаметры поверхностей трения принимают из конструктивных соображений или ориентиро­вочно назначают в зависимости от диаметра вала d:

для масляных муфт D₁= (l,5...2)d; D= (l,5...2)D₁; [z]≤ 16;

для сухих муфт D₁= (2...3)d;D= (l,5...2,5)Z)D₁; [z]<6,

где D₁— внутренний диаметр дисков, мм; D— наружный диаметр дисков, мм; z — число пар поверхностей трения.

Расчетный момент Tp=βT , где β= 1,25...1,5 — коэффициент за­паса сцепления, учитывает возрастание крутящего момента при небольших перегрузках во избежание при этом буксования (вместо Р при значительных перегрузках следует пользоваться коэффици­ентом режима работы К).

Число пар поверхностей трения определяется из условия непревышения величины допускаемого давления (дисков или их фрикционных обкладок):

Определенное расчетом zокругляют до целого (четного) числа и затем принимают количество ведущих дисков z₁ = 0,5z и ведомых дисков z₂ = 0,52+1. Общее число дисков в муфте не должно превы­шать 25...30 из-за постепенного уменьшения давления на диски, что приводит на практике к уменьшению величины передаваемого кру­тящего момента по сравнению с расчетным и ухудшает расцепляемость дисков. В таких случаях муфту следует пересчитать, увели­чивая диаметры дисков D₁ и D, если это совместимо с конструкци­ей, или принять другие фрикционные материалы на дисках, обеспечивающие повышение коэффициента трения.

Рабочая ширина дисков ;

средний диаметр рабочейчасти дисков ;

Чаще всего применяется отношение

При этом возможно изменение в пределах

Средняя окружная скорость

в зависимости от нее принимают коэффициент K_ϑ. Коэффициент K_z принимается ориентировочно в зависимости от ожидаемого числа ведущих дисков z₁и впоследствии при необходимости уточняется для часто включаемых масляных муфт. Для сухих муфт K_z= 1. Большое число включений в час (> 90) следует учитывать коэффи- циентомК_m. Значения давления уточняются этими коэффициентами при определении величины расчетного допускаемого давления [q]:

[q] =[q_o]K_ϑK_zK_m. По условию отсутствия износа q≤[q_o].

Для включения многодисковой муфты потребуется осевое усилие

Допускаемая величина [F_a]не должна быть больше величины