- •Тема 19. Соединения с натягом
- •19.1. Цилиндрические соединения с натягом
- •19.2. Конусные соединения с натягом
- •Тема 20. Упругие элементы
- •20.1. Пружины
- •20.1.1.Цилиндрические витые пружины растяжения и сжатия
- •20.1.2. Тарельчатые пружины
- •20.1.3. Пружины кручения
- •20.2. Резиновые и неметаллические упругие элементы
- •Тема 21.Корпусные детали. Направляющие
- •21.1. Корпусные детали
- •21.2. Направляющие
- •Тема 22. Устройства для смазывания и уплотнения
- •22.1. Смазочные устройства
- •22.2. Уплотнения
- •Тема 23. Типовая арматура нефтеперерабатывающих заводов
- •23.1. Задвижки стальные литые клиновые
- •23.2. Вентили
- •23.3. Краны
- •23.4. Обратные клапаны
- •23.5. Предохранительные клапаны и мембраны
- •23. 6. Арматура для сыпучих материалов
- •23.7. Заслонка для газоходов трубчатых печей
- •Тема 24. Фланцы и фитинги
- •24.1. Фланцы
- •24.2. Фитинги
- •Тема 25. Соединения трубопроводов
19.2. Конусные соединения с натягом
В этих соединениях вал и ступица контактируют по конической поверхности и их обычно применяют для закрепления деталей на концах валов. Вращающий момент между валом 1 и ступицей 2 (рис. 19.5) передается трением, возникающим в результате приложения осевой силы. При затяжке гайки 3 ступица 2 перемещается вдоль вала 1 и прижимается к валу.
|
|
Конусные соединения являются соединениями с натягом по коническим поверхностям и с увеличением угла наклона при действии одинаковой осевой силы снижается давление р на посадочной поверхности и, следовательно, нагрузочная способность, но уменьшается склонность к самозаклиниванию.
Расчет проводят в предположении, что на конусной поверхности контакта действует равномерно распределенное давление р и поэтому силы трения fp (f — коэффициент трения) распределены по поверхности сопряжения также равномерно [5]. Давление р связано с силой затяжки выражением (рис.19.6)
(19.13)
где — осевая сила (сила напрессовки ступицы на вал);
средний диаметр; — длина соединения (длина конусной посадочной поверхности); — угол конуса.
Вращающий момент Т, которым можно нагрузить соединение, рассчитывается по формуле
(19.14)
где коэффициент запаса сцепления. В расчетах назначают S = 1,3- 1,5 (большее значение — для ответственных соединений).
Тема 20. Упругие элементы
Упругие элементы — металлические и неметаллические — широко распространены в машиностроении. Их применяют:
-
для создания заданных постоянных сил— начального сжатия или натяжения в передачах трением, фрикционных муфтах, тормозах, предохранительных устройствах, подшипниках; а также для уравновешивания сил тяжести и других сил;
-
для силового замыкания кинематических пар, в основном в кулачковых, чтобы исключить влияние зазоров на точность перемещений или упростить конструкции;
-
для выполнения функций двигателя на основе предварительного аккумулирования энергии путем завода, например часовые пружины;
-
для в и б р о и з о л я ц и и в транспортных машинах — автомобилях, вагонах, в приборах, в виброизоляционных опорах машин и т. д.;
-
для восприятия энергии удара — буферные пружины,применяемые в подвижном железнодорожном составе, т. д.; благодаря упругим элементам энергия удара поглощается на больших перемещениях и сила удара соответственно умень- шается;
-
для измерения сил, температур, перемещений, осуществляемого по упругим деформациям пружин (в измерительных приборах).
Работа упругих элементов в машинах заключается в накоплении энергии и ее последующей отдаче или в осуществлении требуемого постоянного нажатия. Для возможности накопления большого количества энергии на единицу массы целесообразно применять элементы с возможно более равномерным напряженным состоянием [25]. При этом упругие элементы имеют минимальные габариты.
20.1. Пружины
В широком диапазоне нагрузок указанным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют пружины. Широкий спектр функциональных требований определил и большое разнообразие пружин В зависимости от вида воспринимаемой нагрузки они делятся на пружины растяжения сжатия, кручения (),
Пружины растяжения
Пружины сжатия
многожильные витые пружины.
Составные пружины
фасонные пружины
пружины кручения
торсионные валы
тарельчатые и кольцевые пружины
плоские спиральные пружины
Материалы для пружин должны иметь высокие и стабильные во времени упругие свойства. Делать пружины из материалов низкой прочности нецелесообразно