22. Конструктивные и технологические способы повышения износостойкости сопряжений.

1. Избирательный перенос и самоорганизация трения в узлах.

2. Правильный выбор материала.

3. Конструктивные способы:

- замена трения скольжения трением качения,

- замена внешнего трения внутренним трением упругого элемента,

- конструирование сопряжений с минимальной концентрацией нагрузок,

- защита пар трения от загрязнений и др.

4. Технологические методы повышения износостойкости:

- обеспечение заданной формы, точности размеров и качества обрабатываемых поверхностей деталей,

- повышение твердости поверхностей деталей пар трения.

23. Конструктивные и технологические способы повышения прочности деталей машин

Основной вид разрушения деталей машин составляют усталостные поломки.

Основные способы повышения прочности деталей машин:

1. Правильный выбор материала детали.

2. Исключение или уменьшение влияния концентрации напряжений (резкое изменение поля напряжений (деформаций)).

3. Масштабный фактор (учет влияния абсолютных размеров детали).

4. Учет влияния состояния поверхности (для повышения усталостной прочности детали подвергают чистовой обработке (шлифование, полирование)).

5. Учет влияния асимметрии цикла («наведение» в поверхностном слое благоприятной системы остаточных напряжений (ППД, ХТО, лазерная, плазменная обработки)).

24. Конструктивные разновидности валов и осей.

Быстроходные валы. Быстроходные валы имеют концевые участки, участки для установки подшипников и участки, на которых нарезают зубья шестерен цилиндрических или конических зубчатых передач. Зубья шестерни цилиндриче­ской зубчатой передачи нарезают на среднем участке вала. Диаметр его чаще всего определяется размером d_бп величину которого находят из условия надежного контакта торцов вала и внутреннего кольца подшипника. Конструкция вала в этом месте зависит от передаточного числа и величины межосевого расстояния передачи.

Промежуточные валы. Промежуточные валы не имеют концевых участков

Между подшипником и колесом на том же диаметре, что и подшипник располагают кольцо. Диаметральные размеры кольца определяются из условия контакта его торцов с колесом и внутренним кольцом подшипника. Поэтому кольцо имеет чаще всего Г-образное сечение.

Тихоходные валы. Тихоходные валы имеют концевой участок, в средней части вала между подшипниковыми опорами размещают зубчатое колесо. Валы следует конструировать по возможности гладкими, с минимальным числом УСТУПОВ. В этом случае достигается существенное сокращение расхода металла на изготовление вала, что Особенно важно в условиях крупносерийного производства. Колесо с гладим валом собирают в сборочном приспособлении, определяющем осевое положение колеса. В индивидуальном мелкосерийном производстве можно снабдить буртами для упора колес.

Для повышения технологичности конструкции радиусы галтелей и размеры фасок на одном валу желательно принимать одинаковыми. Ширину канавок для выхода инструмента также нужно принимать одинаковой. Если на валу предусмотрено несколько шпоночных пазов, то для удобства фрезерования их располагают на одной образующей вала и выполняют одной ширины, выбранной по меньшему диаметру вала.

Для уменьшения номенклатуры шлицевых фрез и сокращения времени на их перестановку размеры шлицев на разных участках вала, принимают одинаковыми.

После определения диаметров и длин участков вала, а также его конструктивных элементов производят расчет вала на выносливость. Надо иметь в виду, что шпоночные пазы, резьбы под установочные гайки, поперечные сквозные отверстия под штифты или отверстия под установочные винты, канавки, а также резкие изменения сечений вала вызывают концентрацию напряжений, уменьшающих его усталостную прочность. Поэтому если вал имеет небольшой запас усталостной прочности, следует избегать элементов, вызывающих концентрацию напряжений.

В местах пониженной усталостной прочности нежелательно выполнение канавок для выхода инструмента (шлифовального камня, плашки и др.).

Вместо канавок сопряжение двух диаметров вала следует оформлять в виде галтели. Сопряжение должно быть как можно более плавным. Где возможно, следует увеличь радиусы галтели.

Эвольвентные шлицы вызывают меньшую концентрацию напряжений по сравнению с прямобочными. Шлицевое соединение меньше снижает выносливость вала, чем шпоночное.