Презентация "Виды движения и преобразующие движения механизмы"

БПОУ «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

Назначение

• 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.

Прямой вал:

• 1 — вал;
• 2 — опоры вала;
• 3 — цапфы;
• 4 — шейка

Устройство валов

• Вал имеет
• опоры , называемые подшипниками. Часть вала, охватываемую опорой, называют цапфой.
• Концевые цапфы именуют шипами 3, 
• а промежуточные — шейками 4.

Назначение 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.

Конструкции осей:

• а — вращающаяся ось;
• б — неподвижная ось

Классификация валов и осей

• А) Ось прямая, Б) Прямой вал, В) Коленчатый вал

Материалы 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.

Материал

• 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.

Материал

• 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.

Наибольшую 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).

Устройство прямого вала Основные 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.

Назначение подшипников

• Подшипники служат для поддержания валов и вращающихся осей

Классификация 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.

Однорядный 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.

Устройство Классификация 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).

Достоинства 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).

Недостатки подшипников качения:

• -высокая стоимость;
• -сложность в изготовлении;
• -большие радиальные размеры.

Применяемые 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.

Материалы

• В последнее время применяются и другие материалы: керамика, фторопласт, текстолит…

ПОДШИПНИК 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.

Устройство Смазка - 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)

Классификация 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).

Материалы:

• -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,).

Самосмазывающиеся 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.

Достоинства подшипников скольжения:

• -высокая скорость при статической(под давлением) подаче смазки
• -простота конструкции в тихоходных механизмах
• -небольшие радиальные размеры
• -регулировка зазора

Недостатки 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.

Подшипник скольжения Подшипники качения и скольжения Подшипник качения Подшипники 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

Самосмазывающиеся «сухие» подшипники Список 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