Слайд 1БПОУ «Русско-Полянский аграрный техникум»
Презентация к уроку по теме: 1.4.
«Виды
движения и преобразующие движения механизмы»
Валы, оси, подшипники.
Учебная дисциплина «Техническая механика
с основами технических измерений»
1 курс – специальность Тракторист-машинист сельскохозяйственного производства.
Разработала преподаватель спецдисциплин
Горячева Людмила Борисовна
Русская-Поляна 2015г
Слайд 2Назначение
Валом называют деталь (как правило, гладкой или ступенчатой цилиндрической
формы), предназначенную для поддержания установленных на ней шкивов, зубчатых колес,
звездочек, катков и т. д., и для передачи вращающего момента.
При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях помимо изгиба и кручения валы могут испытывать деформацию растяжения (сжатия).
Некоторые валы не поддерживают вращающиеся детали и работают только на кручение.
Слайд 3Прямой вал:
1 — вал;
2 — опоры вала;
3 —
цапфы;
4 — шейка
Слайд 4Устройство валов
Вал имеет
опоры , называемые подшипниками. Часть вала, охватываемую опорой, называют цапфой.
Концевые цапфы именуют шипами 3,
а промежуточные — шейками 4.
Слайд 5Назначение осей
Осью называют деталь, предназначенную только для поддержания установленных на
ней деталей.
В отличие от вала ось не передает вращающего момента
и работает только на изгиб. В машинах оси могут быть неподвижными или же могут вращаться вместе с сидящими на них деталями (подвижные оси).
Не следует путать понятия "ось колеса", это деталь и "ось вращения", это геометрическая линия центров вращения.
Слайд 6Конструкции осей:
а — вращающаяся ось;
б — неподвижная ось
Слайд 7Классификация валов и осей
А) Ось прямая, Б) Прямой вал,
В) Коленчатый вал
Слайд 8Материалы валов и осей.
Требованиям работоспособности валов и осей наиболее полно
удовлетворяют углеродистые и легированные стали, а в ряде случаев —
высокопрочные чугуны.
Выбор материала, термической и химико-термической обработки определяется конструкцией вала и опор, техническими условиями на изделие и условиями его эксплуатации.
Слайд 9Материал
Для большинства валов применяют термически обработанные стали 45 и 40Х,
а для ответственных конструкций — сталь 40ХН, ЗОХГТ и др.
Валы из этих сталей подвергают улучшению или поверхностной закалке ТВЧ.
Слайд 10Материал
Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, требуют высокой твердости
цапф, поэтому их изготовляют из цементируемых сталей 20Х, 12Х2Н4А, 18ХГТ
или азотируемых сталей типа 38Х2МЮА и др.
Слайд 11Наибольшую износостойкость имеют хромированные валы.
Обычно валы подвергают токарной обработке с
последующим шлифованием посадочных поверхностей и цапф. Иногда посадочные поверхности и
галтели полируют или упрочняют поверхностным наклепом (обработка шариками или роликами).
Слайд 13Основные определения
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.
Слайд 14Назначение подшипников
Подшипники служат для поддержания валов и вращающихся осей
Слайд 16Классификация и применение подшипников
1. по роду трения делятся на две
основные группы: подшипники скольжения и подшипники качения.
Подшипники качения обладают
малым коэффициентом трения, высокой надежностью, простотой эксплуатации и низкой стоимостью при массовом изготовлении.
Сейчас нет такой отрасли промышленности, где бы не применялись подшипники качения. Но их широкое внедрение началось только в конце XIX столетия в связи с развитием автотракторной, позже авиационной и других отраслей машиностроения, хотя первый патент на шариковый подшипник был выдан в Англии еще в 1787 году.
Слайд 17Однорядный радиальный шарикоподшипник
наружного 1
и внутреннего
3 колец с канавками,
по которым перекатываются шарики 2 во время работы. Для того
чтобы шарики не касались друг друга, они разделены сепаратором 4.
Слайд 20Классификация подшипников качения
-по телам качения:
шариковые, роликовые (цилиндрические, конические, игольчатые,
витые, бочкообразные, бочкообразные конические,…).
-по типу нагрузки: радиальные (нагрузка перпендикулярно оси
вращения);
радиально-упорные (нагрузка перпендикулярно и вдоль оси вала);
упорные(нагрузка вдоль оси вала);
линейные(обеспечивают движение вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или не возможно);
шариковые винтовые передачи(сопряжение винт-гайка через тела качения).
-по числу тел качения (одно-, двух-, и многорядные).
- по способности компенсировать несоосность вала и п/ш (обычные и самоустанавливающиеся).
Слайд 21Достоинства подшипников качения:
-высокая скорость вращения;
-выдерживают большие нагрузки;
-небольшая ширина (осевой размер);
-умеренные
требования по смазке;
-большой диапазон рабочих температур (спец п/ш до 1000ос).
Слайд 22Недостатки подшипников качения:
-высокая стоимость;
-сложность в изготовлении;
-большие радиальные размеры.
Слайд 23Применяемые материалы:
В основном подшипники изготавливают из высокоуглеродистой низколегированной стали(наружные и
внутренние кольца, тела качения подвергаются закалке), низкоуглеродистой стали, латунь (сепаратор,
защитные шайбы).
Для работы при динамической нагрузке кольца и ролики изготавливают из низкоуглеродистой низко/средне легированной стали, подвергаемой поверхностному насыщению углеродом, т.е. цементацией(структура цементит): поверхностный слой после закалки и отпуска твёрдый, износостойкий, а сердцевина вязкая, упругая.
Слайд 24Материалы
В последнее время применяются и другие материалы: керамика, фторопласт, текстолит…
Слайд 25ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ:
-опора вращающейся (движущейся) части механизма работающая в условиях
преобладающего ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ. (п/ш, в котором видом относительного движения является
скольжение). Обычно состоит из втулки или вкладыша(полый цилиндр) из антифрикционного материала, установленный в корпус. В зазор между валом и отверстием втулки подаётся смазка.
Слайд 27Смазка - это одно из главных условий работы п/ш скольжения
для обеспечения низкого трения между подвижными деталями механизма, отвод тепла.
Виды
смазки:
-твёрдая (напр.: графит)
-пластичная(кальция сульфат)
-жидкая(масло, вода)
Слайд 28Классификация подшипников скольжения
-по форме (одно, многоповерхностные)
-по нагрузке (статически, динамически нагруженный)
-
по направлению нагрузки (радиальные, упорные или подпятники, радиально-упорные)
-по подводу смазки
(гидро/газодинамическая: смазку в зазор затягивает вращение вала; гидро/газостатическая: смазка в зазор поступает под внешним (компрессор) давлением).
Слайд 29Материалы:
-Металлы : сплавы на основе меди (бронза, баббит(сплав,уменьшающий трение, на
основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя,
залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника), латунь), чугун(наличие в чугуне свободного графита).
-неметаллы: керамика, полимеры; древесносмолистые , дерево(берёза, дуб,).
Слайд 30Самосмазывающиеся подшипники
В настоящее время получили распространение так называемые самосмазывающиеся подшипники
изготавливаемые методом порошковой металлургии(спекание порошка на основе металла под давлением
и высокой температуры). При работе от трения этот пористый подшипник, пропитанный лёгкоплавким материалом или маслом, нагревается и выделяет смазку. В состоянии покоя подшипник остывает, поры уменьшаются и капиллярным методом впитывает смазку обратно.
Слайд 31Достоинства подшипников скольжения:
-высокая скорость при статической(под давлением) подаче смазки
-простота конструкции
в тихоходных механизмах
-небольшие радиальные размеры
-регулировка зазора
Слайд 32Недостатки подшипники скольжения:
-критические требования по смазке (подача, расход, чистота, температура)
-большие
потери на трение при пуске и неудовлетворительной смазке
-большие осевые размеры
-ограниченный
диапазон рабочей температуры( до 250оС)
-неравномерный износ п/ш и цапфы
(часть вала или оси, на которой находится опора (подшипник)) вала.
Слайд 36Подшипники качения
1 - с шариковыми телами качения,
2 - с
короткими цилиндрическими роликами,
3 - с длинными цилиндрическими или игольчатыми
роликами,
4 - с коническими роликами,
5 - с бочкообразными роликами
Слайд 37Самосмазывающиеся «сухие» подшипники
Слайд 38Список используемой литературы
1. Аркуша А.И. : Техническая механика. Теоретическая механика
и сопротивление материалов. – М. : Высшая школа, 2005.– 250с.
2.
Вереина Л.И. Техническая механика: учеб. пос. для нач. проф. образования. – 3-е изд. переработ. и доп. – М.: Академия, 2006. -224 с.
3. Козлов Ю. С. Основы ремонтного дела. Учеб. пособие М: Высшая школа, 2009г. 256 с. – Серия: Для средних сельских профессиональных политехнических училищ.
4. Сафонова, Г.Г. Техническая механика: Учебник / Г.Г. Сафонова, Т.Ю. Артюховская, Д.А. Ермаков. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 320 c.
Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=6142
