Детали и сборочные единицы.

Детали и сборочные единицы.


Все механизмы, машины, устройства в итоге состоят из отдельных деталей, соединенных спецефическим образом. Все детали конструируются в согласовании с установленными эталонами. Эталоном СТ СЭВ 514-77 определены стандартные ряды обычных линейных размеров (поперечников, длин, высот).

СТ СЭВ 513-77 – обычные углы

СТ СЭВ 512-11 – конусности. Конусностью C именуется отношение разности поперечников D и d 2-ух поперечных сечений конуса к расстоянию меж ними L.

C=(D-d)/L=2tgα/2

Примеры внедрения обычной конусности общего предназначения см. «Общетехнический справочник» под. ред. Скороходова. Стр.177.

СТ СЭВ 148-75 – даны размеры укороченных конусов Морзе.

ГОСТ 15945-10 – определяет конусы шпинделей и оправок с конусностью 7:24.

Не считая того, разными эталонами определяются радиусы закруглений, канавки и др. элементы деталей.

Систематизация соединений Систематизация соединений.xls

К разъемным соединениям относятся соединения которые по мере надобности можно разобрать на составные части, выполнить нужные работы (к примеру сварку, смазку) и снова соединить совместно.



К неразъемным относятся соединения неподлежащие разборке, к примеру сварные.

По принципу деяния соединения могут быть подвижными и недвижными. Подвижные – соединения, у каких детали имеют возможность передвигаться без нарушения обоюдных связей. Недвижные детали не имеют способности передвигаться.

Огромное распространение получил способ соединения деталей штифтами, которые бывают цилиндрической и конической формы. Штифты имеют последующие предназначения: фиксируют положение одной детали относительно другой; служат промежным элементом для передачи осевого усилия либо момента; делают роль контрольных штифтов.

Клиновое соединение появляется с помощью клина, которые соединяет две детали. Разглядим силы действующие в клиновом соединении.

Под действием силы Q клин перемещаясь по плоскости cd, наклонной поверхностью ab делает вертикальную силу зажима W, которой противодействует сила N, направленная перпендикулярно к наклонной плоскости клина, и силы F1 и F2 трения, направленные в сторону, обратную действию силы Q. Равнодействующей сил N и F1 является сила R1, которую можно разложить на составляющие W и T. Из условия равновесия сил, действующих в клиновом соединении, находим, что вертикальные составляющие W силы зажима взаимно уравновешиваются, а сила Q уравновешивается силами T и F2, т.е. Q=T+F2=W*(tg(a+f1)+tgf2), потому что из треугольника сил T= W*tg(a+f1); F2= W*tgf2.

В рассматриваемом клиновом соединении a – угол наклона рабочей поверхности клина; f1 – угол трения скольжения на наклонной поверхности; f2 – угол трения скольжения на горизонтальной поверхности клина; tgf1=k1 – коэффициент трения скольжения на наклонной поверхности; tgf2=k2 – коэффициент трения скольжения на горизонтальной поверхности;

Отношение силы W зажима к начальной силе Q именуется передаточным отношением i сил. Если tgf2=0, то i=W/Q=1/tg(a+f1).

При Q=0 сила Wстановится действующей и стремится двинуть клин на право. При всем этом силы F1 и F2 трения изменят свое направление на обратное и будут препятствовать движению клина на право; соответственно сила R1 будет действовать с левой стороны по отношению к силе N.

Как следует, сила, выталкивающая клин, T=W(tg(a-f1)-tgf2), из формулы вытекает, что при a a f1 клин не может быть приведен в движение, т.е. наступает самоторможение клинового механизма. Самоторможение клина при трении на 2-ух поверхностях определяется неравенством a≤f1+f2.

Для сопряженных железных поверхностей коэффициент трения скольжения k=tgf=0.1, откуда f=5º41’. Как следует, самоторможение клина при трении на 2-ух поверхностях будет обеспечиваться при a≤11º.

Резьбовые соединения.

Резьбовыми именуют соединения, в каких сопряженные детали соединены с помощью резьбы либо резьбовых крепежных деталей (болтов, винтов, шпилек, гаек и др.) Обозначенные соединения являются более всераспространенным видом разъемных соединений. Резьбовые соединения употребляют также для преобразования движения, в ходовых и грузовых винтах.


Загрузка...

Главным элементом соединения является резьба с подходящим профилем, устанавливаемым эталоном. Резьба выходит образованием на цилиндрическом либо коническом стержне канавок с поперечным профилем в виде треугольника, трапеции и др., любая точка которого размещается на винтообразной полосы.

Главные элементы метрической резьбы по СТ СЭВ 180-75 см. «Общетехнический справочник» рис.2 стр. 184.

По форме главные поверхности, на которых нарезают резьбу, подразделяют на цилиндрические и конические, при этом последние употребляют в тех случаях, когда требуется плотность.

По направлению резьбы бывают правые, если при вращении по часовой стрелке гайка будет навинчиваться, и левые, если при том же направлении вращения гайка будет свинчиваться.

По профилю резьбы делят на треугольные, трапецеидальные симметричные, трапецеидальные несимметричные либо упрямые, прямоугольные, круглые.

Болт – цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом. Употребляют в комплекте с гайкой, при всем этом порезать резьбу в соединяемых деталях не требуется.

Винт – цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом, которой он ввертывается в отверстие одной из скрепляемых деталей.

Шпилька – цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах, при этом одним концом она ввертывается в в одну из скрепляемых деталей а на другой навертывается гайка.

Гайка – деталь с резьбовым отверстием, навертываемая на болт либо шпильку и служащая для соединения скрепляемых с помощью болта либо шпильки деталей соединения.

Шайбы – кольца, подкладываемые под гайку, также головку винта либо болта для предохранения поверхности детали от забияка при затягивании гайки, для роста опорной поверхности и в неких случаях для стопорения.

Цилиндрические резьбы разделяются на метрические и особые. К особым относят дюймовую трубную, трапецеидальную, упрямую и др.

Метрическую резьбу обширно употребляют для большинства резьбовых соединений как крепежную, также для четких винтообразных пар измерительных инструментов. Угол профиля метрической резьбы регламентирован СТ СЭВ 180-75. Эталоном предусмотрена резьба с большим и маленьким шагом. Резьбу с большим шагом обозначают буковкой М (метрическая), при всем этом указывают значение внешнего поперечника, к примеру М24, М30 и т.п. Для резьб с маленьким шагом, не считая того указывают шаг, к примеру М20х1,5 М24х2 и т.п.

Номинальные поперечникы и шаги метрических резьб определены СТ СЭВ 181-75. Размеры метрических резьб определены в СТ СЭВ 182-75.

Трубную цилиндрическую резьбу по СТ СЭВ 1157-78 употребляют в цилиндрических резьбовых соединениях, также в соединениях внутренней цилиндрической резьбы с внешней конической резьбой по СТ СЭВ 1159-78. Угол профиля трубной резьбы 55º трубная резьба измеряется в дюймах, шаг измеряется в нитках/дюйм. Дюйм равен 25,4 мм.

Трапецеидальную симметричную резьбу употребляют для устройств, передающих усилие в обоих направлениях, к примеру в ходовых винтах, винтах суппортов и др. Угол профиля 30º. СТ СЭВ 146-78 устанавливает профиль трапецеидальной резьбы и размеры ее частей. Главные размеры трапецеидальной однозаходной резьбы регламентированы СТ СЭВ 838-78.

Однозаходные трапецеидальные резьбы обозначают знаками Tr, в обозначении указывают номинальный поперечник и шаг, к примеру Tr 40х6.

Для многозаходной резьбы Ph=P*n, где Ph – ход резьбы, Р – шаг резьбы, n – число заходов. Обозначение: Tr, номинальный поперечник, числовое значение хода, в скобках числовое значение шага, к примеру Tr 20х4 (Р2).

Для обозначения левой резьбы за условным обозначением ставят буковкы LH.

Упрямую либо трапецеидальную несимметричную резьбу употребляют при однобоких осевых нагрузках (в прессах, домкратах и т.п.). Профиль резьбы неравнобочный с углом наклона рабочей поверхности 3º, задний угол профиля 30º. ГОСТ 10177-62 определяет профиль и главные размеры упрямой резьбы.

Конические резьбы, бывают метрическими и дюймовыми. Шаги и главные размеры метрической конической резьбы с конусностью 1:16 определены СТ СЭВ 304-76. Дюймовой – СТ СЭВ 1159-78.

Резьбовые соединения собирают с подготовительным натяжением стержня из без подготовительного натяжения.

Величину подготовительной затяжки для сотворения натяжения в теле соединительной крепежной детали определяют по закону Гука. Под действием силы Q болт удлиняется на величину Δl=Ql/ES, где l,E,S – длина, модуль упругости материала, площадь поперечного сечения болта. Если фиксируемые детали соединены так, что в стержне болта не сотворено натяжение, то в процессе работы под действием силы Q может быть раскрытие стыка деталей на величину Δl. Чтоб избежать образования зазора в стыке, нужно после закрепления деталей без зазора дополнительно повернуть болт либо гайку еще на некий угол и тем сделать подготовительную затяжку соединения. Чтоб стопроцентно избежать образования зазора в стыке деталей, нужно подготовительную затяжку болта довести до величины Δl, что будет соответствовать мало нужной затяжке.

Для затягивания гайки либо болта с осевой силой W нужно приложить момент Mз=Fl, где F – сила, приложенная к ручке ключа на плече длиной l.

Потому что высота профиля резьбы невелика по сопоставлению с ее поперечником, то развертывая среднюю винтообразную линию на плоскость, можно конвертировать винтообразной механизм в клиновой. Угол наклона винтообразной полосы резьбы λ=arctg(P/(π*dср)), где P и dср – шаг и средний поперечник резьбы.

Момент затяжки резьбового соединения Мз=Мр+Мт, где Мр – момент сопротивления вращению в резьбе; Мт – момент от сил трения на опорной поверхности.

Момент Мр=W*(dср/2)*tg(λ+ρ), где ρ – приведенный угол трения; tgρ=f/(cosα/2), где α – угол при верхушке резьбы, f=0,1…0,15 – коэффициент трения при плоском контакте 2-ух сопрягаемых деталей.

Момент силы трения на опорной поверхности Мт=W*(f/3)*(D3-d3)/( D2-d2), где D и d – внешний и внутренний опорной поверхности.

Подставляя в формулу для определения Мз значения Мр и Мт, получаем

Мз=W*(dср/2*tg(λ+ρ)+f/3*(D3-d3)/( D2-d2))

Откуда можно найти силу W, действующую по оси болта (силу зажима).

В резьбовом соединении, смазанном машинным маслом, при моменте затяжки Мз=10…25 Н*м создается осевая сила W=5…10 кН. При повторной затяжке с этим же моментом осевая сила будет больше, потому что уменьшатся силы трения благодаря приработке поверхностей резьбового соединения.

Шпоночные соединения в главном используют для соединения деталей по цилиндрической либо конической поверхности, когда при всем этом нужно исключить их обоюдное вращение при передаче вращающего момента.

Промежным элементом, участвующим в передаче вращающего момента меж соединенными деталями, являются шпонки, которые бывают призматическими и сегментными. С одной стороны шпонка заглубляется в вал, образуя недвижное соединение, а с другой стороны заходит в паз отверстия, образуя подвижное соединение. Благодаря этому шпонка не только лишь соединяет сопрягаемые детали, да и позволяет перемещать одну деталь относительно другой в осевом направлении.

Крепкость шпоночного соединения на смятие упрощенно определяют последующим образом. Определяют вращающий момент Мкр, передаваемый шпонкой, и вычисляют силу F, действующую на шпонку, по формуле F=Mкр/0,5d, где d – поперечник вала.

Потом определяют напряжение смятия на рабочей поверхности шпонки и ассоциируют его с допускаемым:

где, l,b,h – соответственно длина, ширина и высота шпонки; [σс] – допускаемое напряжение смятия для шпонки. Для недвижных железных и металлических деталей [σс]=80÷150 МПа, а для подвижных (если перемещение повдоль шпонки происходит под нагрузкой) [σс]=80÷150 МПа.

Шлицевые соединения используют в тех случаях, когда требуется передать большой по величине вращающий момент, который не может быть передан шпоночным соединением. Зубья шлицевого соединения бывают прямоугольного, треугольного либо эвольвентного профиля. Напряжение смятия на рабочих поверхностях шлицев определяется формулой:

где Мкр – передаваемый вращающий момент; dср – средний поперечник шлицевого соединения; z – число зубьев; h – рабочая высота зуба; l – длина поверхности контакта зубьев; ψ=0,7÷0,8 – коэффициент неравномерности рассредотачивания напряжения по отдельным зубьям.

Шлицевое соединение работоспособно, если σс≤[σс]. Для недвижных соединений при средних критериях работы [σс]=80÷120 МПа. Детали шлицевого соединения центрируют по внешнему поперечнику, по внутреннему поперечнику, по боковым сторонам зубьев. Более всераспространенным является центрирование по внешнему поперечнику.

Муфты созданы для неизменного либо повторяющегося соединения валов меж собой и передают вращение без конфигурации направления и частоты.

Втулочная муфта передает вращение с помощью втулки и шпонок. Втулочно-пальцевая муфта амортизирует ударную нагрузку с помощью резиновых колец. Если оси ведущего и ведомого валов размещены со смещением от оси вращения, то используют муфту, полумуфты которой закреплены на валах и соединены меж собой диском. Выступы диска, размещены крестообразно и входят в надлежащие пазы полумуфт.

Для повторяющегося соединения используют зубчатую полумуфту. Для предохранения станка от перегрузок вращение может передаваться через предохранительную кулачковую, многодисковую фрикционную, либо обгонную. В кулачковой усилие передается через кулачки полумуфт сопрягаемые усилием пружины. При перегрузках скошенные поверхности кулачков позволяют раздвигать полумуфты и нарушать синхронность вращения валов.

Многодисковая фрикционная муфта передает вращение через фрикционные диски. В многодисковой электрической муфте диски сцепляются меж собой с помощью электрического эффекта.

Механизмы обгона используют в тех случаях, когда валу, имеющему неспешное вращение, требуется временами докладывать резвое вращение. Обгонная муфта состоит из полумуфт и роликов с пружинами. Усилием пружин ролики заклиниваются меж полумуфтами, предавая, таким макаром, крутящий момент. При увеличении частоты вращения ролики выходят в более широкую часть, в итоге чего муфты начинают крутиться свободно относительно друг дружку.

Редукторы созданы для конфигурации крутящего момента, т.е. для конфигурации

Коробки скоростей созданы для сообщения ведомому звену разных частот и направлений вращения относительно ведущего. Достигается это методом внедрения зубчатых передач с разным передаточным числом и муфт. Есть коробки скоростей с ручным переключением частот вращения и автоматические коробки скоростей. В ручных коробках разные частоты вращения ведомому звену сообщаются методом ввода в зацепление соответственных зубчатых передач с помощью механических тумблеров. В автоматических коробках нужные зубчатые передачи врубаются с помощью электрических фрикционных муфт, оператору остается только включить многопозиционный электронный тумблер в необходимое положение.

Валы служат для передачи вращательного движения. Оси созданы для

Подшипники. Опоры крутящихся осей и валов именуют подшипниками. Подшипники служат также для поддержания разных деталей, крутящихся на осях.

По виду трения различают подшипники скольжения и подшипники качения. В подшипниках скольжения опорная поверхность оси либо вала скользит по рабочей поверхности подшипника. В подшипниках качения употребляется трение качения благодаря установке шариков либо роликов меж опорными поверхностями.

По направлению деяния воспринимаемой нагрузки подшипники делят на круговые, воспринимающие круговые нагрузки, упрямые – воспринимающие только осевые нагрузки и радиально-упорные – воспринимающие сразу круговые и осевые нагрузки.

Подшипники скольжения имеют последующие достоинства: малые размеры, возможность внедрения разъемных подшипников, высшую частоту вращения, возможность работы в воде и др. брутальных средах, также при вибрационных и ударных нагрузках. К недочетам относят высочайший коэффициент трения и в связи с этим пониженный КПД, необходимость периодического наблюдения и непрерывной смазки, неравномерный износ, применение дорогостоящих материалов, относительно большая длина цапфы и вкладыша.

Подшипники скольжения в большинстве состоят из корпуса и помещенных в него вкладышей, на которые конкретно опирается ось либо вал. Корпус обычно делают из чугуна, вкладыши изготавливают из материалов, которые в паре с цапфой вала имеют малый коэффициент трения, к примеру: коэффициент трения при смазке

Для стали по чугуну и пластмассе – 0,15-0,20

По антифрикционному чугуну и бронзе – 0,10-0,15

По баббиту – 0,06-0,10

Подшипники качения по сопоставлению с подшипниками скольжения имеют последующие достоинства: малый коэффициент трения, огромную грузоподъемность при наименьшей ширине подшипников. Малозначительный расход смазочных материалов, взаимозаменяемость, простоту монтажа, ухода и обслуживания. К недочетам относятся существенно наименьшая долговечность при огромных частотах вращения и при огромных нагрузках, ограниченная способность принимать ударные нагрузки, огромные нагруженные поперечникы по сопоставлению с подшипниками скольжения.

По форме тел качения подшипники качения делят на шариковые и роликовые. Ролики могут быть цилиндрическими, витыми, игловатыми, бочкообразными, коническими.

По числу рядов тел качения различают однорядные, двухрядные и четырехрядные подшипники.

По методу компенсации перекосов вала подшипники делят на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся.

По направлению воспринимаемой нагрузки изготовляют круговые, радиально-упорные и упрямые подшипники.

По круговым габаритам при схожем внутреннем поперечнике подшипники делят на последующие серии: сверхлегкие, особолегкие, легкие, средние, томные; по ширине различают узенькие, обычные, широкие, особоширокие.

ГОСТ 520-71 устанавливает последующие классы точности подшипников: 0, 6, 5, 4, 2 (список классов дан в порядке увеличения точности).

Маркировка подшипников качения отражает главные характеристики и конструктивные особенности подшипников. Обозначения наносят на торец кольца подшипника.

Для подшипников с внутренним поперечником от 20 до 495 мм, чтоб получить фактический поперечник в мм, нужно числа обозначающие поперечник помножить на 5. Для подшипников с внутренним поперечником до 20 мм приняты последующие обозначения:

Маркировка
Фактический поперечник , мм

Для обозначения серии поперечника подшипников приняты последующие обозначения:

1 – особо легкая серия;

2 – легкая серия;

3 – средняя серия;

4 – томная серия;

5 – легкая широкая серия;

6 – средняя широкая серия;

Приняты последующие обозначения типов:

0 – круговой шариковый однорядный;

1 – круговой шариковый двухрядный сферический;

2 – круговой с маленькими цилиндрическими роликами;

3 – круговой двухрядный сферический с бочкообразными роликами;

4 – круговой роликовый с длинноватыми цилиндрическими роликами игловатый;

5 – круговой с витыми роликами;

6 – радиально-упорный шариковый;

7 – роликовый конический, радиально-упорный;

8 – упрямый шариковый;

9 – упрямый роликовый.

Методика расчета и подбора стандартных подшипников качения определена ГОСТ 18854-73 и ГОСТ 18855-73.





Возможно Вам будут интересны работы похожие на: Детали и сборочные единицы.:


Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: Детали и сборочные единицы.