Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
ліо укладывается в пределы, указанные в табл. 13. и) Напряжение изгиба витков гайки
= -~Т7 = 3.14-5-0.5* = 229 кГ1с*'
ято следует признать весьма незначительным.
Можно также проверить прочность рукоятки на изгиб, корпуса ,гайки на растяжение и кручение, буртика гайки на срез и смятие.
ЧАСТЬ II ОСИ, ВАЛЫ И ИХ ОПОРЫ
§ зо. ОБЩИЙ ОБЗОР
Для поддержания вращающихся машинных частей служат детали, получившие название осей и валов, чаще всего представляющие цилиндрические стержни иногда значительной длины, опирающиеся на специальные опоры. С точки зрения конструктивной нет никакой разницы между осью и валом, однако по условиям работы они существенно отличаются друг от друга. В то время как ось является поддерживающей деталью и при работе испытывает только изгиб, вал является звеном механизма, передающим момент, и работает, кроме изгиба, обязательно на кручение.
Та часть вала или оси, которая лежит непосредственно на опоре, называется цапфой, причем Фиг. 117.
концевые цапфы принято называть ш и п а м и, а промежуточные шейкам и. На фиг. 117 схематически изображен вал AB, лежащий на трех опорах А, С и В vi несущий шкивы 1, 2, 3, причем согласно предыдущему части вала, лежащие на опорах А, С и В, являются цапфами, цапфы А и В — шипы и цапфа С — шейка. Если цапфа передает опоре осевую нагрузку вала или оси, то такая цапфа называется пятой.
Неподвижные опорные части, на которые опираются шипы и шейки и которые образуют с цапфами вращательные кинематические пары, называются подшипниками, а опоры для пят — п о д п я т н и к а м и.
Подшипники разделяются на две основные группы:
а) скользящего трения, если при относительном движении шипа и опоры на поверхности их соприкосновения действуют силы трения скольжения,
б) подшипники качения, в которых трение скольжения заменяется трением качения (шарико- и роликоподшипники).
Наконец, и сами подшипники должны связываться с фундамен-' том, строительными колоннами, потолочными балками и пр. не непосредственно, а с помощью плит, коробок, подвесок и т. д., — все это детали, подлежащие рассмотрению во I] части. Эту часть мы закончим ознакомлением еще с одним важным устройством — муфтой.
Для соединения валов различных механизмов, а также отдельных валов одного и того же механизма между собой служат муфты, о
" Батурин 1235
130
ШИПЫ И ПЯТЫ
Кроме того, при необходимости иметь весьма длинный вал (более 7— 8 иг) его составляют из отдельных частей, соединенных между собой муфтами. В некоторых случаях муфты служат устройствами, предохраняющими механизм от перегрузки. Возможен и ряд других вариантов использования муфт.
ШИПЫ И ПЯТЫ
§ 31. КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ШИПОВ И УСЛОВИЯ ИХ РАБОТЫ
Цилиндрический шип встречается в двух конструкциях: шип с одним заплечиком (фиг. 118) и шип с двумя заплечиками (фиг. 119). Часто встречаются и такие случаи, когда вал ложится на опору, совершенно не имея заплечиков; в таком случае цапфой будет та часть вала, которая непосредственно соприкасается с опорой.
Фиг. 118.
Фиг. 119.
Заплечики служат для того, чтобы воспринимать случайные или постоянно действующие вдоль оси вала силы Q.
Совершенно очевидно, что если ось или вал снабжены двумя шипами, то достаточно иметь шипы с одним заплечиком, чтобы препятствовать осевому перемещению вала: так (фиг. 118), если сила Q направлена справа налево, то она воспринимается левым заплечиком, вызывая при вращении вала износ опорной поверхности (кольцо диаметрами do и d), при изменении направления силы Q работает правый заплечик. Правда, при двух шипах с двумя заплечиками можно было бы уменьшить удельное давление на опорных поверхностях, а следовательно и износ типов, если бы удалось распределить осевое усилие Q поровну между ними (например, при направлении силы справа налево на правые заплечики), но такая попытка требует весьма трудоемкой и дорогостоящей работы по подгонке шипов к опорам, результат которой пропадает при удлинении вала вследствие повышения температуры в помещении (или сокращения длины при понижении ее).
На фиг. 120 показан пример правильного применения шипа с двумя заплечиками, когда шип служит пальцем кривошипа и связан с последним при помощи клина.
Таким образом, обычной конструкцией шипа надо признать шип с одним заплечиком, который, кстати сказать, обладает еще одним достоинством — он не стесняет прогиб вала. Независимо от того будет ли шип составлять часть вала или часть оси, его размеры d и I должны быть выбраны так, чтобы в работе он удовлетворял следующим трем условиям:
КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ шипов И УСЛОВИЯ ИХ РАБОТЫ
131
1. Шип должен быть достаточно прочным, это условие пояснений не требует. Шип передает на опору нагрузку и поэтому должен быть рассчитан на реакцию опоры, которую условно принимают равномерно распределенной по длине шипа; в таком случае шип можно рассчитывать как балку с защемленным концом, несущую равномерно распределенную нагрузку P (фиг. 121).
Расчетное уравнение для такой балки
Ou
W
0,Ыа
(57)
2. При вращении шипа между ним и подшипником возникает
