23. Передача винт-гайка - механическая передача, состоящая из винта 1 и гайки 2, и предназначенная для преобразования вращательного движения в поступательное.

Достоинства передач винт-гайка:

• простота конструкции;

• компактность при высокой нагрузочной способности;

• большой выигрыш в силе;

• возможность получения медленного движения при высокой точности перемещений;

• плавность и бесшумность работы;

• самоторможение;

• технологичность конструкции.

Недостатки передач винт-гайка:

• большое трение в резьбе, вызывающее повышенное изнашивание, низкий КПД;

• тихоходность передачи.

Передача винт-гайка применяется в металлорежущих станках, тисках, винтовых прессах, грузоподъёмных машинах, домкратах, измерительных приборах, рабочих органах роботов к др.

Различают два типа передач винт-гайка: передачи с трением скольжения или трением качения.

Передачи с трением скольжения имеют наибольшее распространение в виду простоты их устройства. Винты передач делятся на грузовые и ходовые. Грузовые предназначены для создания больших усилий. При реверсивном движении под нагрузкой в обе стороны применяют трапецеидальную резьбу, а при больших односторонних нагрузках - упорную.

Ходовые винты предназначены для получения точных перемещений. Для уменьшения трения они, как правило, имеют трапецеидальную резьбу. Для точных винтов делительных и измерительных устройств применяют метрическую резьбу.

Гайка ходового винта токарно-винторезного станка имеет разъём по диаметральной плоскости, что дает возможность периодического расцепления гайки и винта.

24. Валы - детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания вращающихся деталей машин.

Валы по назначению можно разделить на валы передач, несущие детали передач – зубчатые колеса, шкивы, звездочки, муфты, и на коренные валы машин и другие специальные валы, несущие кроме деталей передач рабочие органы машин двигателей или орудий – колеса или диски турбин, кривошипы, зажимные патроны и т. д.

По форме геометрической оси валы разделяют на прямые и коленчатые.

Оси – детали, предназначенные для поддержания вращающихся деталей и не передающие полезного крутящего момента.

25. Подшипники скольжения. Подшипники скольжения состоят из корпуса 1 и вкладыша 2. Применение вкладышей позволяет изготовлять корпусные детали из более дешевых недефицитных материалов. Корпусы по своим конструктивным формам и способам крепления весьма разнообразны. Все их разновидности можно разделить на три основные группы, по которым и характеризуются подшипники: неразъемные.

Подшипники с неразъемным корпусом просты по конструкции и экономичнее при изготовлении, но требуют при сборке осевого сдвига вала, что затрудняет монтаж. Их конструкция не допускает регулирования зазора между цапфой и вкладышем.

Широкое распространение получили разъемные подшипники. Разъем корпуса и вкладыша обычно делают в плоскости, перпендикулярной к направлению действующего на вал усилия. Крышка 2 крепится к корпусу 1 болтами. Использование разъемного корпуса облегчает монтаж валов, позволяет регулировать зазор между валом и вкладышами 3, 4.

При эксплуатации возможны перекосы осей цапфы и подшипника под нагрузкой.

Это приводит к значительному увеличению давления на кромках, что особенно опасно при выполнении вкладышей из твердых материалов – чугуна и твердых марок бронзы. Для уменьшения влияния перекосов целесообразно применять самоустанавливающиеся подшипники со сферической опорной поверхностью. Иногда применяют опору в виде узкого пояска с малой угловой контактной поверхностью. Обычно самоустанавливающиеся подшипники применяют при возможности возникновения больших деформаций вала или при затруднении точной установки, например, при монтаже опор на разных основаниях.

Все подшипники имеют устройство для смазки. В простейшем случае это отверстие или окно в корпусе для периодической подачи смазки, а в напряженно работающих ответственных узлах – целая система трубопроводов и каналов для автоматической подачи смазки, ее стока, отстоя и т.д.

Для компенсации износа применяют регулирование зазора. Разъемные подшипники регулируют, сближая вкладыши путем уменьшения толщины прокладок между ними, снятия металла с поверхностей контакта крышки и корпуса.

Существенное значение для работоспособности опор скольжения имеет правильный выбор материалов трущихся поверхностей. Валы и оси в большинстве случаев изготавливают из стали, часто с упрочненной шлифованной рабочей поверхностью; значительно реже из высокопрочного чугуна или других материалов.

Наибольшее применение при изготовлении подшипников имеют металлические антифрикционные материалы. Наилучшими свойствами обладают сплавы, имеющие структуру в виде мягкой пластической основы с вкраплениями более твердых составляющих. К ним относятся баббиты различных марок, сплавы на основе серебра и алюминия, оловянистые и свинцовистые бронзы.

26. Подшипники качения — это опоры вращающихся или качающихся де­талей. Подшипники качения в отличие от подшипников скольжения стан­дартизованы. Подшипники качения различных конструкций изготовляют на специализированных подшипниковых заводах.

Выпускаемые в СНГ подшипники качения классифицируют по способности воспринимать нагрузку — радиальные, радиально-упорные, упор­но-радиальные и упорные.

Радиальные подшипники  воспринимают радиальную нагрузку, т. е. нагрузку, направленную перпендикулярно к геометрической оси вала.

Упорные подшипники  воспринимают только осе­вую нагрузку.

Радиально-упорные  и упорно-радиальные подшип­ники могут одновременно воспринимать как радиальную, так и осевую на­грузку. При этом упорно-радиальные подшипники предназначены для пре­обладающей осевой нагрузки.

В зависимости от соотношения размеров наружного и внутреннего диа­метров, а также ширины подшипники делят на серии: сверхлегкую, особо легкую, легкую, среднюю, тяжелую, легкую широкую, среднюю широкую.

В зависимости от серии при одном и том же внутреннем диаметре кольца подшипника наружный диаметр кольца и его ширина изменяются.

27. Основные функции муфт — соединение валов и передача вращающе­го момента. Соединяя валы машин, муфты выполняют и ряд дополни­тельных функций: компенсируют перекосы и смещения валов, смяг­чают колебания и динамические нагрузки, обеспечивают при необхо­димости плавные пуски и остановки, предохраняют детали машин от перегрузок и изменения направления вращения.

Муфты подразделяют на:

• постоянные;

• сцепные управляемые;

самоуправляющиеся по моменту, по направлению движения, по скорости.

1. Жесткие некомпенсирующие муфты не допускают соеди­нение валов со смещениями или перекосами валов.

Втулочные муфты требуют соосности валов. Муфты изготовляют со штифтами и шпоночным пазом. Муфты просты в изго­товлении, дешевы, но установка связана с необходимостью больших осевых перемещений валов. Муфты не позволяют посадки де­талей с натягом, не обеспечивают жесткость валов.

Фланцевые муфты наиболее распространены, в них необходимо обеспечить перпендикулярность торцовых поверхностей А к оси вала.

2. Жесткие компенсирующие муфты допускают соединения валов с незначительным смещением осей.

Особую группу составляют шарнир­ные муфты, допускающие значительные перекосы осей валов

Широко распространена зубчатая муфта . Наружная поверхность зубьев втулок муфты сферическая, зубья имеют эвольвентный профиль. Вследствие большого числа зубьев муфты имеют боль­шую несущую способность и надежность. Муфты допускают смещение валов в осевом направлении до 8 мм, в радиальном — до 0,6 мм, пере­кос — до 1⁰30'. Зубчатые муфты используют в широком диапазоне моментов и скоростей вращения, они технологичны и малогабаритны. Основные недостатки — скольжение зубьев и их износ; используется смазывание зубьев.

3. Упругие компенсирующие муфты смягчают толчки и удары, переда­ваемые через соединяемые валы, предохраняют от колебаний и ком­пенсируют все виды перекосов валов. Муфты содержат неметалличе­ские упругие элементы или металлические — пружины, па­кеты пластин.

Упругая втулонно-палъцевая муфта состоит из двух полумуфт, соединенных через палец с надетыми на него резино­выми втулками. Муфта проста по конструкции, компактна и мала по массе, изнашивающиеся резиновые кольца легко заменяются. Муфты допускают осевые смещения до 5 мм, радиальные смещения — до 0,6 мм, перекосы — до 1°.

4. Сцепные управляемые муфты служат для соединения и рассоеди­нения вращающихся или неподвижных валов. Муфты разделяются на муфты с профильным замыканием и фрикци­онные. Муфты с профильным замыканием применяют для передачи зна­чительных вращающих моментов, если не требуется плавность соеди­нения.

Для плавного соединения и рассоединения валов используют фрик­ционные муфты. Работа фрикционных муфт основана на создании сил трения между элементами муфты. Силу трения можно регулировать, меняя силу сжатия трущихся поверхностей. Управление муфтой может быть механическим, гидравлическим и электромагнит­ным. По форме трущихся поверхностей муфты разделяются на диско­вые, конусные и цилиндрические. Различают сухие муфты и муфты, работающие со смазкой.

В процессе включения фрикционной муфты происходит проскаль­зывание, и разгон ведомого вала идет плавно. Муфта регулируется на передачу максимального момента, безопасного для элементов машины.

Для уменьшения габаритных размеров муфту выполняют с несколь­кими поверхностями трения — многодисковая муфта. Все диски муфты должны быть параллельными, плоскими и соосными, поэтому все диски устанавливают на одной из полумуфт — необходима абсолютная соосность валов.

Достоинствами конусных муфт являются малые силы включения, хорошая расцепляемость и простота конструкции. Основные недостатки — большие габаритные размеры и неуравнове­шенные осевые силы, передаваемые на валы.

В цилиндрической шинно-пневматической муфте  осевых усилий на вал не создается, допускаются осевые смещения, мо­мент легко регулируется.

Основные недостатки таких муфт — значительная стоимость рези­нового баллона и нестойкость резины к нефтепродуктам.