О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Для предотвращения автоколебаний применяют виброустойчивые подшипники с вкладышами некруглой формы, в которых создают несколько клиновых зазоров, что повышает жесткость масляного слоя. Этого достигают расточкой вкладышей со смещением центров (рис. 18.4, а) или смещением осей половин вкладыша вдоль плоскости разъема (рис. 18.4, б). В гидростатическом подшипнике подъемная сила возникает за счет давления н смазочном материале, которое создается насосом. При этом пусковой момент трения цапфы с вкладышем близок к нулю. Гидростатические подшипники применяют в опорах, требующих точного вращения: в испытательных машинах, особо точных станках, телескопах.
Масло подают из сети через дроссели 1 (дозирующие отверстия) в карманы 2, выполненные во вкладышах (рис. 18.5). Дроссель снижает давление масла, поступающего в карман, что необходимо для обеспечения устойчивости цапфы в подшипнике. При смещении цапфы под действием силы в сторону какого-либо кармана в нем возрастает давление из-за уменьшения зазоров, через которые вытекает масло. В противолежащем кармане давление падает из-за увеличения зазоров и ограниченной пропускной способности дросселя, подающего масло в карман.
В результате цапфа возвращается в исходное положение. Рис. 18.5. Гидростатическнй подшипник Конт ольные воп сы М ты п иво ов 2. 4. В чем различив между гилродинамическими и гидростатичсскнми подшипниками7 Каковы области применения подшипников скольжения? Из каких материалов изготавливают вкладыши7 В каких случаях проводят условные расчеты подшипников сколь- жсния7 За счет каких Факторов воспринимается радиальная сила в гидро- динамическом подшипнике? Какое условие является основным при тепловом расчете подшипни- ков? Какие меры принимают для предотвращения автоколебаний в под- шипниках? В каких случаях применяют гидростатичсскис подшипники7 19.1.
Назначение муфт, применяемых в машинах Муфжалси приводов называют устройства, основное назначение которых — соединение валов и передача вращающего момента. По этому признаку муфты классифицируют на постоянные (нерасцепляемые) муфты, обеспечивающие постоянное, в течение всего времени эксплуатации машины, соединение валов, и муфты сцепления, обеспечивающие соединение (сцепление) агрегатов или их разъединение во время работы машины.
В свою очередь муфты сцепления подразделяют на управляемые и самоуправляелгые (самодействующие). л правляемые муфты соединяют (разъединяют) агрегаты машин по команде. Самоуправляемые муфты срабатывают автоматически, соединяя или разъединяя валы в зависимости от специфики работы машины и принципа действия муфты. Основной характеристикой нагруженности муфты является вращающий зсомент Т, Н ° м. Обычно расчетный вращающий момент Т на муфте приближенно определяют в зависимости от динамических свойств машины, характеризуемых степенью неравномерности вращения и величиной разгоняемых масс, т.
е. величиной динамической составляющей вращающего момента на муфте: Т вЂ” Т + Т вЂ” Т„(1 + Т /Тв) — КТ„, где ҄— номинальный момент (среднее значение длительно действующего момента) обычно приближенно определяют по потребляемой мощности двигателя и по частоте вращения; Тд — динамический момент (среднее значение переменной составляющей момента в установившемся движении или наибольшее значение момента в переходном процессе при пуске или торможении)," К вЂ” коэффициент динамичности. При ориентировочных расчетах приближенно принимают: 255 К = 1...1,5 — для машин с небольшими разгоняемыми массами и небольшой переменной нагрузкой (конвейеры, транспортеры, металлорежущие станки); К = 1,5...2 — для машин со средними разгоняемыми массами и средней переменной нагрузкой (поршневые компрессоры, строгальные станки, мельницы); К = 2,5...3 — для машин с большими разгоняемыми массами и значительной переменной нагрузкой в виде ударов (молоты, прокатные станы, шаровые мельницы).
19.2. Муфты, постоянно соединяющие валы Глухие муфты. Длинные валы по условиям изготовления, сборки и транспортировки иногда делают составными. В этом случае отдельные части вала соединяют глухими муфтами. В некоторых случаях эти муфты применяют и для соединения строго соосных валов агрегатов. Втулочная луфта (рис. 19.1) представляет собой втулку, надеваемую по посадке с зазором на концы валов.
Муфта отличается малыми габаритами по диаметру, но усложняет монтаж из-за необходимости больших осевых смещений соединяемых агрегатов. Материал втулок — конструкционная сталь (Ст5, Ст3). Втулочные муфты применяют для соединения валов диаметром до ТО мм. Наружный диаметр муфты принимают: В = (1,5...1„6) д, где д — диаметр вала. Длина муфты А = (2„5...4) д (окончательно определяется длиной шпоиок или шлицев). На муфты имеется стандарт 181. Фланцевая муфта (рис. 19.2) состоит нз двух полумуфт, выполненных в виде ступицы с фланцем. Фланцы соединяют болтами.
Различают два конструктивных исполнения муфты. В одной конструкции половину болтов устанавливают во фланцах полумуфт без зазора. В этом случае .центрирование полумуфт осуществляют эти болты. В результате завинчива- ния гаек фланцы прижимаются силами затяжки болтов и на торцах фланцев возникает момент сил трения. Вращающий момент с одной полумуфты на другую передается стержнями болтов, поставленных без зазора, и силами трения на фланцах. Задача является статически неопределимой. С целью существенного упрощения расчетов приближенно принимают, что весь вращающий момент передается только стержнями болтов, поставленных без зазора и работающих на срез и смятие.
Сила, действующая на один болт, Р, =, где Т вЂ” расчет- 2 Т ° 10" я ный вращающий момент; г — число болтов, поставленных без зазора; В, — диаметр, на котором расположены оси болтов. Диаметр до стержня болта, работающего на срез, определяют нз условия ЯТ; Г; пса '1н(т) где [т) = (0,2...0,3). о, — допускаемые касательные напряжения; от — предел текучести материала болта. Далее необходимо выполнить проверочный расчет на смятие (см. 3 14.8). В другой конструкции болты во фланцах полумуфт устанавливают с зазором. В этом случае вращающий момент с одной полумуфты на другую передается только силами тренин на фланцах.
Силу затяжки болтов для передачи вращающего момента Т находят из условия Т < Т, или ТВ = Т Рис. 19.1. Втулочная муфта Рис. 19.2. Фланцевая муфта ал .;. °- 256 2Т„т 10з 2у'З.10з зат х)) Внутренний диаметр резьбы болта, работающего на растяжение, определяют из условия зм (19.1) где [о)р — допускаемые напряжения растяжения в расчетном сечении болта (см. $14.3). Материал полумуфт — стали 40 и 35Л. Возможно применение чугунов СЧЗО. На фланцевые муфты имеется стандарт. Полумуфты устанавливают на концы валов с натягом. Компенсирующие муфты. Машины обычно выполняют из отдельных узлов (агрегатов), которые соединяют муфтами. Однако точная установка валов таких агрегатов невозможна из-за ошибок изготовления и монтажа; установки агрегатов на деформируемом (нежестком) основании; расцентровки валов в результате тепловых деформаций корпусов агрегатов при их работе, а также из-за упругих деформаций валов под нагрузкой.
Возможные виды смещений валов и возникающие вследствие этого дополнительные нагрузки на концах валов представлены на рис. 19.3. И -+ Рис. 19.3. Возмож- ные смещения ва- лов и возникающие при атом дополни- тельные нагрузки 258 ~ хмх а~1 где Т и = '" ' — момент силы трения на фланцах; Є— сила затяжки одного болта) в — число болтов; у — коэффициент трения (для сухих металлических поверхностей фланцев Г = 0,15...0,2); Юг — диаметр, на котором расположены оси болтов; Я вЂ” запас сцепления, принимаемый 1,2...1,5 для учета случайных перегрузок и нестабильности сил трения.
Отсюда необходимая сила затяжки болтов Для соединения валов с несовпадающими осями применяют компенсирующие муфты Благодаря своей конструкции эти муфты обеспечивают работоспособность машины даже при взаимных смещениях валов. Однако необходимо помнить, что валы и опоры при этом дополнительно нагружаются радиальными и осевыми силами и изгибающими моментами, зависящими от величины и вида расцентровки валов.
Следует подчеркнуть, что с ростом смещений валов ресурс самой муфты падает. Зубчатые муфты. Сдвоенная зубчатая муфта (рис. 19.4, а) состоит из двух одинаковых ступиц 1 (втулок), имеющих внешние зубчатые венцы и двух одинаковых обойм 2 с внутренними зубчатыми венцами. Обоймы стянуты болтами 3, равномерно расположенными по окружности.
В крышках 4, закрывающих внутреннюю полость муфты, расположены специальные резиновые уплотнения 6, удерживающие жидкую смазку внутри муфты. Пробка б служит для заливки в муфту масла. Число зубьев и их размеры подобраны так, чтобы зубья венца втулки располагались с некоторым зазором между зубьями обоймы, образуя зубчатые соединения. Зубья втулок и обойм имеют эвольвентнь1й профиль с углом профиля и = 20' и коэффициентом высоты головки зуба Ьа = 0,8.
Центрирование обоймы осуществляют по вершинам зубьев втулок. в) а) г Линия снеигения исходного контура Рис. 19.4. Зубчатая муфта: а — констРУкция муфты; 6 — бочкообразный зуб; в — прямой зуб 259 а) л Зубья втулок бывают бочкообразные (рис. 19.4, б) и прямолинейные (рис. 19.4, в). Бочкообразные более сложны в изготовлении, чем прямолинейные (нарезание зубьев у возможно лишь на специальном ! станке). Однако муфта с бочкооб! разными зубьями допуснает значим Е тельно больший угол поворота ъ у < 1'20', по сравнению с муфтой с ! прямолинейными зубьями у < 15'. Относительное смещение зубьев втулки и обоймы обусловливается наличием зазоров между зубьями и о) бочкообразной формой зубьев втулки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
