6. Оси, валы, подшипники. Назначение и классификация.

Ось– деталь машин и механизмов, служащая для поддержания вращающихся частей, но не передающая полезный крутящий момент, при работе испытывает изгибающий момент.

- подвижные (вращающиеся вместе с деталями на них);

- неподвижные (закреплены в корпусе изделия).

Вращающаяся ось устанавливается в подшипниках. Примером вращающихся осей могут служить оси железнодорожного подвижного состава, примером не вращающихся – оси не ведущих колес автомобиля.

Вал - деталь машин, предназначенная для передачи крутящего момента вдоль своей осевой линии. 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.

Опорами для валов и осей служат подшипники. Они воспринимают и передают на корпус (раму) машины радиальные и осевые нагрузки.

- прямые валы по форме исполнения и наружной поверхности

- ступенчатые валы содержат участки, отличающиеся друг от друга диаметрами (удобны для установки на них различных деталей, каждая из которых должна свободно перемещаться на свое место);

- коленчатые (служат в основном для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот);

- гибкие (применяют для передачи вращения между узлами машин, меняющими свое относительное положение в процессе работы).

- гладкие валы имеют одинаковый диаметр по всей длине

- сплошные

- полые валы снабжены осевым отверстием, простирающимся на большую часть длины вала

- жесткие

-карданные

-шлицевые валы по внешней цилиндрической поверхности имеют продольные выступы – шлицы, равномерно расположенные по окружности и предназначенные для передачи моментной нагрузки от или к деталям, непосредственно участвующим в передаче

-валы, совмещённые с элементами, непосредственно участвующими в передаче вращающего момента (вал-шестерня, вал-червяк).

Оси и валы выполняют в основном круглыми сплошного или кольцевого поперечного сечения.

Детали соединяют шпонками, шлицами и на подшипниках.

Подшипники предназначены для поддержания вращающихся валов и осей в пространстве и восприятия действующих на них нагрузок. Кроме осей и валов могут поддерживать детали, вращающиеся вокруг осей и валов, например катки, шкивы, шестерни.

Классификация подшипников:

- по виду трения: скольжения; качения;

- по направлению воспринимаемой нагрузки: радиальные; радиально-упорные; упорные;

- по нагрузочной способности: сверхлегкая; особо легкая; легкая; легкая широкая; средняя; средняя широкая; тяжелая.

-по конструкции колец: закрытые; открытые.

- по числу дорожек качения: однорядные; двухрядные и многорядные.

7. Муфты. Назначение и классификация.

Муфты применяют для соединения валов, являющихся продолжением или расположенных под углом, а также для передачи крутящего момента между валом и сидящими на нем деталями.

Назначение муфт:

- соединения двух валов, расположенных на одной геометрической оси или под углом друг к другу (управляемые и сцепные);

- соединения вала с зубчатым колесом, шкивом ременной передачи и другими деталями;

- компенсация несоосности валов, что вызвано неточностью изготовления или монтажа;

- включения и выключения одного из валов при постоянном вращении другого;

- предохранения узла или машины от перегрузки;

- уменьшения динамических нагрузок;

- обеспечения возможности одному из валов перемещаться вдоль оси.

Классификация муфт:

По принципу действия муфты:

механические (основные муфты в строительных машинах); электрические; гидравлические.

По конструкции:

-управляемые (сцепные, автоматические)

-неуправляемые (постоянно действующие)

По назначению:

жесткие - для постоянного неразрывного соединения валов и выполняются неразъемными и разъемными.. Самый распространенный вид муфт. (втулочные, фланцевые, продольно-свёртные);

компенсирующие - компенсируют смещение валов (крестовые, цепные, зубчатые, шарнирные — угловое смещение до 45°, сцепные, кулачковые; самоустанавливающиеся)

упругие - компенсируют динамические нагрузки. Основная часть этих муфт - упругий элемент, которые передает вращающий момент от одной полумуфты к другой (муфты с торообразной оболочкой, втулочно-пальцевые, муфты со "звездочкой".

сцепные муфты - соединяют или разъединяют валы с деталями. Служат для быстрого соединения /разъединения валов при работающем двигателе. Применяются при строгой соосноссти валов. Они должны легко и быстро включаться при незначительной силе, а также иметь малый нагрев, и небольшую изнашиваемость при частых переключениях. (муфты кулачково-дисковые, кулачковые муфты, фрикционные муфты (асинхронные) служат для осуществления плавного соединение и разъединения нагруженных валов, которые могут вращаться с различными угловыми скоростями, центробежные).

самоуправляемые (автоматические) муфты - срабатывают сами при определенных условиях. (обгонные муфты — передача вращения только в одном направлении; центробежные — ограничение частоты вращения; предохранительные муфты — ограничение передаваемого момента (с разрушающимся элементом и автоматические)).

электромагнитные и магнитные. Электромагнитные муфты применяют для замыкания и размыкания цепей без прекращения вращения, а также для регулирования движения приводов станков.

гидравлические (гидродинамические).