ВалОсьМихайлов (560144)
Текст из файла
Михайлов 1О.Б. Конструирование валов н осей механизмов летатель- ных аппаратов: Учебное пособие. — М.: Изд-во МАИ, 2000. — 56 с.: ил. Рецензенты: В.П. Николаев, В.С. Киреев й) Московский государственный 'ампшноявнй кнстятут (техническая университет), 2000 1ЯВХ 5-7035-2447-4 Рассмотрены конструкции налови осей н нд элементов. Приводятся рекомендации по конструированию и правили выполнения рабочих чертежей. Предназначено для студентов всех специальностей института, выполняющих прое(гг по курсу «Детали механизмов и машин». ВВВДВНИК Валы и осн служат для поддепжания вращающихся деталей (зубчатых колес, муфт, ппщвов, звездочек,,роторов и т.п.) и передачн нагрузок от этих деталей через опоры на корпус.
Оси могут быть квк вращающнмися, так и неподвижными и воспринвмают действие изгибающих моментов и продольных сил. Валы,в отличие от осей„могут быть только вращающимися и воспринимают также действие крутшцих моментов. В данной работе рассматриваются валы и оси передаточных механизмов летательных аппаратов (ЛА).
Конструктивная форма валов н осей зависит от многих факторов, главными из которых являются назначение механизма, назначение и форма деталей„сопрвхасающнхся с валом нли осью, характер нагрузок, технология изготовления н сборки. Валы и оси могут быть сплошными н полыми. Последнее позволяет существенно уменьшить массу конструкции. Например, полый вал с отношением диаметра отверстия к наружному диаметру 0,75 при практически равной прочносги и жесткостя со сплошным нмеет массу на 50~(, ' меньше, Поэтому в механнзмах ЛА валы н оси большого диаметра . (больше 10...12 мм) выполняют, как правило, полными.
Входные и выходные валы выполняют с несквозными отверстиями для герметизации внутренней полости механизма нли с отверстиями закрываемыми заглупшвмн. Валы н оси могут бац гладкими и ступенчатыми. Более сложная в изготоийнии ступенчатая форма позволяет получить более рнвномцрную напряженность по йлнне вала, обеспечнвая необходимую прочность и жесткость при действнн внутренних силовых фахторов, так как ступенчатый вал может лучше отвечать характеру эпюр силовых факторов. Кроме тово, ступенчатость создаег лучшие условия для сборки деталей с валом н для фиксирования нх относительно вала в осевом и радиальном направлениях. Оси, ванду нх большей простоты,чисго выполняют гладкими, а валы, как правило, — ступенчатыми, причем юьждой детали соответствует своя ступень на валу, обработанная с требуемой точностью и чн3тотой.
Так кйй валы (осн) явлшотся средним звеном между деталями передач и пр(1межуточнымн деяалямн, н конструкцня вала (осн) находится 'с 3 в зависимости от тех и других, то целесообразно конструкцию вала (осн) разрабатывать не отдельно, а в комплексе с конструкциями деталей узла. Примечание. Ввиду того, что элементы валов и осей во многих случаях аналогячны по конструкции, но типаж валов шире, в данной работе больше внимания уделяется валам с учетом того, что рассматриваемые для них положения, как правило, применимы и к осям. 1.
ПРИМЕРЫ КОНСТРУКЦИЙ ВАЛОВ И ОСЕЙ ПЕРЕДАТОЧНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ .Валы могут быть вьпюлнеиы в виде отдельной детали (рис.' 1, а) или заодно с циЛиндрическим зубчатым колесом (рис. 1, 6, г, з), коническим зубчатым колесом (рис. 1, а), полумуфтой (рис. !, ж), червяком (рнс. 1; д), ходовым винтом (рис. 1, е).
В механизмах ЛА часто в)яполняют валы заодно с деталями передач, что позволйет, ввиду'отсутствия соединяющих элементов, уменьшить общую массу конструкции и увеличить надежность. Кроме того, при этом уменыпаются затригы на изготовление вала и деталей,' а также по-' вышается то4ность передач. Однако выполнять монолитную конструхцию не всегда целесообразно, так как не всегда требуется вьШолнять вал н деталь нз одного материала, а тахже нри этом исключается возможность замены вала или детали при эксплуатации. При выполнении монолитной конструкции из заготовкд большего диаметра следует учитывать, что прочностные свойства материала снижаются с увеличением диаметра заготовки.
А экономически монолитная конструкция выгодна, только если диаметр детали ненамного превышает диаметр собственно вала, или в условиях единичного производства, или если позволяет технология получения заготовки (например формирование элементов детали, расположенной на конце вала, операцией высадим). Валы (рнс. 1) могут быть с наружными (рис. 1, 6) и ияутренинми (рнс. 1, г) зубьями, со шпоночными пазами (рис. 1, в, е, ж), с кольцевыми канавками под опорные кольца (рис.' 1, а, г), с резьбовымн участками (рнс.
1, б,в) и пазами для стопорения резьбовых деталей (рис. 1, в). Валы могут иметь осевые (рис, 1,'6, г) н радиальные (рис. 1, в) отверстия, а также канавки для вйхода шлнфовального хруга (рнс. 1, а, в),участки выхода фрезы при нарезании зубьев (рис. 1, 6), а также проточки для выхода инструмента при нарезании резьбы (в). Оси могут быть неподвюкнымн (рнс. 2, а, 6) и врывающимися (рис. 2, в), гладкими (рнс. 2, 6) и ступенчатыми (рис. 2; а, а), консольнымни одно- опорными (рис.
2, а). Осн, как и валы, могут иметь зубья (шлнцы), пазы, проточки,канавки, резьбу и отверстия. Гладкие,осн стандартцзированы по ГОСТ 9650 †, Такие оеар применяют в качестве неподвижных в механизцах приборов, в,рулевых механизмах и в соединениях с шарнирными подшипниками. Указанным стандартом для осей предусмот- Рис. 1. Конструяцюг'валов Ряс.,2. Ковсфухцяя осей Окончание табл. 1 Ра ы Дополни- тельные Дополни- тельные Ря йа10 йа20 Ва5 Ка10 размеры размеры 165 175 18,5 19,5 16 16 16 17 18 19 1,6 1,7 1,8 19 1,65 1,75 1,85 16 1,6 18 1,8 1,95 2,05 2,15 23 2,0 2,1 2,2 4 20 21 22 24 2,0 2,0 20,5 21,5 27 29 2,5 2,6 2,8 30 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 39 31 33 35 37 89 31 3,2 3,4 3,6 38 3,2 3,2 З,б 4,1 4,4 4,6 40 42 45 48 4,0 4,2 4,5 48 40 4! 44 46 49 52 55 58 62 4,0 4,0 4,0 4,5 '5,0.
5,3 5,6 60 50 53 56 60 5,0 5,0 Таблиоа 1 55 5,8 б. 56 63 67 71 75 6,5 7,0 7„$ 7,8 8,2 8,8 9,2 98 65 70 73 78 82 88 92 98 6,3 6,7 7,1 75 6,3 6,3 6,3 7! 7,1 80 80 85 90 95 8,0 8,0 8,5 9,0 95 8,0 9,0 2. ДИАМЕТРЫ И ДЛИНЫ УЧАСТЕОВ (СТУПЕНЕЙ) ВАЛОВ И СОПРЯГАЕМЫЕ С НИМИ ДЕТАЛИ Размеры. участков (ступеней) валов зависат от их назначения, т-е. от размеров деталей, с которыми они сопрягщотся (контактируют) или от размеров элементов деталей, которые выполиялкгся заедино с валом, например, шестерни зубчатой передачи нли ходового винта передачи винт-гайка. На рис.
5 показаны гипотетические (реально несуществующие) узлы валов, в конструкциях которых нашли отражение практически все детали н элементзя, встречающиеся в конструкциях передаточных механизмов. Разные поверхнцсти валов обозначены цифрами. Выходные концы валов, предназначенные для передачи вращающих моментов шпонками или штифтами, выполняют согласно ГОСТ 12080-66. Диаметры и длины других гладких участков для ограничения номенклатуры режущего и мерительного инструмента следует назначать нз стандартных рядов (табл, 1). Это участки (рис.
5) под подшипники качения 8, 17 и скольжения 26, 42, зубчатые колеса 12, 19, 35, шкивы 45, полумуфты 3, манжетные б и войлочные 24 уплотнения, дистанционные втулки 15 и свободные участки. При этом размеры участков под подшипники и уплотнения должны быть согласованы с размерами подшипников качения и втулок подшипников скольжения, с размерами манжетных уплотнений по ГОСТ 8752-79 и с рекомендуемыми размерами войлочных уплотнений.
Размеры участков под зубчатые колеса, шкивы и полумуфты зависят от размеров соединяющих элементов (шпонок, Нормальные линейные размеры'по ГОСТ 6636-69 1. Прв выборе размеров ряд йа5 следует предпочитать раду Ка!О, ряд Ка!Π— ряду Ка20 я т.д. 2. дополнительные размеры следует принимать лишь в технически обоснованных случаях. Рис. 5. Поверхности валов шлицев, штифтов, граней и лысок профильного соединении) с проверкой этих элементов на прочность при передаче ими вращающих моментов.Размеры призматических шпонок выбирают по ГОСТ 23360-78, сегментных шпонок по ГОСТ 24071-80, эвольвентных зубчатых соединений по ГОСТ 6033-80, цилиндрических штифтов но ГОСТ 3128-70,конических штифтов по ГОСТ 3129-70. Размеры профильных соединений выбирают по рекомендацнзм (см.
рис. 14). Размеры резьбовых участков вала определвютсв размерами стандартной метрической резьбы и размерами стандартной круглой гайки по ГОСТ 11871-80 или размерами стандартной трапецейдальной резьбы и размерами и величиной перемещении ходовой гайки. Размеры канавки под пружинное упорное эксцентрическое кольцо выбирают по ГОСТ 13942-86, а под концентрическое кольцо по ГОСТ 13940-86. Соотношение длины 1 и диаметра б участка сопрвжении вливет иа точность установки детали на валу. Необходимаи точность установки достигается при длине центрирования 1 .(0,8) 1,0 ...
1,2 (1,5) Ф (в скобках даны менее-предцочтятельные соотношении).,Длину центрирования 1> 1,5б применять нецелесообразно, так как при этом точность центрирования увелнчиваетси незначительно, а итоговое увеличение длины вала приводит к увеличению изгибающих моментов, а значит, х уменьшению прочности вала. При длине центрировании 1< 0,8 Ф точность. установки детали на валу определиетса не сопряжением нх по цилиндрической поверхности, а прилеганнем детали к торцевой поверхности вала, что достигается упором в осевом направлении с помощью подшипника, а лучше силовым прижатием (например, с помощью гайки на валу 2 на рис. 5), Прн 1< 08б дла точности центрировании решающее значение имеет перпендикулярность торцевых поверхностей детали и вала относительно оси.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
