ПРЕЗЕНТАЦИЯ ПО "ТЕХНИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ" НА ТЕМУ "ВАЛЫ И ОСИ"

• 1 слайд

  
  ВАЛЫ И ОСИ
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 2 слайд

  
  
  
  Валы и оси. Общие сведения
  

• 3 слайд

  Валы - детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания вращающихся деталей машин. Вал воспринимает силы, действующие на детали, и передает их на опоры. При работе вал испытывает изгиб и кручение.
  Оси предназначены для поддержания вращающихся деталей, полезного крутящего момента не передают. Оси не испытывают кручения. Оси могут быть неподвижные и вращающиеся.
  
  
  Назначение
  

• 4 слайд

  В большинстве случаев валы поддерживают вращающиеся вместе с ними детали (зубчатые колеса, шкивы, звездочки и др.). Некоторые валы (например, гибкие, карданные, торсионные) не поддерживают вращающиеся детали. Валы машин, которые кроме деталей передач несут рабочие органы машины, называются коренными. Коренной вал станков с вращательным движением инструмента или изделия называется шпинделем. Вал, распределяющий механическую энергию по отдельным рабочим машинам, называется трансмиссионным. В отдельных случаях валы изготовляют как одно целое с цилиндрической или конической шестерней (вал—шестерня) или с червяком (вал — червяк).
  

• 5 слайд

  Большинство валов имеют неизменяемую геометрическую форму оси – жесткие оси.Гибкие валы – с изменяемой в пространстве осью (например, в приводах спидометра и других приборов, в бормашинах и т.д.).
  По форме геометрической оси различают валы прямые (рис. 6.1, а, б) и непрямые –коленчатые (рис. 6.1, в), служащие для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (или наоборот), и эксцентриковые.
  
  
  
  
  
  
  
  
  Прямые валы и оси могут быть гладкими (рис. 6.1, а; d – const), ступенчатыми (рис. 6.1, б; di – var) и фасонными (вал-шестерня, червяк, шлицевый вал и др.).
  
  

• 6 слайд

  
  
  1) элементы передачи момента Т (шпонки, шлицы, посадки с натягом и др.);
  2) опоры – подшипники (качения или скольжения);
  3) уплотнения входных и выходных концов;
  4) элементы регулирования передач и опор;
  5) элементы осевой фиксации деталей.
  6) галтели плавного перехода между ступенями и фаски.
  
  
  Что должно находится на валу
  

• 7 слайд

  Опорная часть вала или оси называется цапфой. Концевая цапфа называется шипом, а промежуточная — шейкой. Концевая цапфа, предназначенная нести преимущественную осевую нагрузку, называется пятой. Шипы и шейки вала опираются на подшипники, опорной частью для пяты является подпятник. По форме цапфы могут быть цилиндрическими,  коническими,  шаровыми  и  плоскими  (пяты). Кольцевое утолщение вала, составляющее с ним одно целое, называется буртиком. Переходная поверхность от одного сечения к другому, служащая для упора насаживаемых на вал деталей, называется заплечиком. Для уменьшения концентрации напряжений и повышения прочности переходы в местах изменения диаметра вала или оси делают плавными. Криволинейную поверхность плавного перехода от меньшего сечения к большему называют галтелью. Галтели бывают постоянной и переменной кривизны. Галтель вала, углубленную за плоскую часть заплечика, называют поднутрением.
  
  
  

• 8 слайд

  Выбор материала и термической обработки валов и осей определяется критериями их работоспособности.
  Основными материалами для валов и осей служат углеродистые и легированные стали благодаря высоким механическим характеристикам, способности к упрочнению и легкости получения цилиндрических заготовок прокаткой.
  Для большинства валов применяют среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин применяют, легированные стали 40ХН, 40ХНГМА, 30ХГТ, 30ХГСА и др. Валы из этих сталей обычно подвергают улучшению, закалке с высоким отпуском или поверхностной закалке с нагревом ТВЧ и низким отпуском.
  Для изготовления фасонных валов - коленчатых, с большими фланцами и отверстиями - и тяжелых валов наряду со сталью применяют высокопрочные чугуны (с шаровидным графитом) и модифицированные чугуны.
  Материалы и термообработка
  

• 9 слайд

  По назначению:
  а) валы передач, несущие детали передач - муфты, зубчатые колеса, шкивы, звездочки;
  б) коренные валы машин;
  в) другие специальные валы, несущие рабочие органы машин или орудий - колеса или диски турбин, кривошипы, инструменты и т.д.
  По конструкции и форме:
  а) прямые;
  б) коленчатые;
  в) гибкие.
  Прямые валы делятся на:
  а) гладкие цилиндрические;
  б) ступенчатые;
  в) валы – шестерни, валы – червяки;
  г) фланцевые;
  д) карданные.
  По форме поперечного сечения:
  а) гладкие сплошного сечения;
  б) пустотелые (для размещения соосного вала, деталей управления, подачи масла, охлаждения);
  в) шлицевые.
  Оси разделяют на вращающиеся, обеспечивающие лучшую работу подшипников, и неподвижные, требующие встройки подшипников во вращающиеся детали
  
  Классификация валов
  

• 10 слайд

  
  Валы испытывают действие напряжений изгиба и кручения, оси - только изгиба.
  В процессе работы валы испытывают значительные нагрузки, поэтому для определения оптимальных геометрических размеров необходимо выполнить комплекс расчетов, включающий в себя определение:
  - статической прочности;
  - усталостной прочности;
  - жесткости при изгибе и кручении.
  При высоких скоростях вращения необходимо определять частоты собственных колебаний вала для того, чтобы предотвратить попадание в резонансные зоны. Длинные валы проверяют на устойчивость.
  Расчет валов производится в несколько этапов.
  Для выполнения расчета вала необходимо знать его конструкцию (места приложения нагрузки, расположение опор и т.п.) В то же время разработка конструкции вала невозможна без хотя бы приближенной оценки его диаметра.
  
  Расчет валов и осей