Võllid, teljed ja toed. Võllide ja telgede konstruktsioonielemendid Võllide ja telgede laagrid

VÕLLID JA TELJED

Hammasrattad on paigaldatud spetsiaalsetele piklikele ümaratele osadele. Selliste osade hulgas eristatakse telgi ja võlle.

Telg- osa, mis hoiab rattaid ja tsentreerib nende pöörlemist. Võll- telg, mis edastab pöördemomenti.

Mõisteid "rattatelg" ei tohiks segi ajada, see on detail ja "pöörlemistelg", see on pöörlemiskeskmete geomeetriline joon.

Võllite ja telgede kuju on väga mitmekesine, alates kõige lihtsamatest silindritest kuni keerukate väntkonstruktsioonideni. Teada on painduvate võllide konstruktsioonid, mille pakkus välja Rootsi insener Carl de Laval juba 1889. aastal.

Võlli kuju määrab painde ja pöördemomendi jaotus selle pikkuses. Õigesti konstrueeritud võll on võrdse takistusega tala.

Võllid ja teljed pöörlevad ning seetõttu kogevad vahelduvaid koormusi, pingeid ja deformatsioone. Seetõttu on võllide ja telgede rikked väsimuse iseloomuga.

Võllide ja telgede rikete põhjuseid saab jälgida nende "elu" kõigil etappidel.

1. Projekteerimisetapis - vale vormivalik, pingekontsentraatorite vale hinnang.

2. Tootmisetapis - lõiked, täkked, mõlgid hooletust käsitsemisest.

3. Tööetapil - laagrisõlmede vale reguleerimine.

Võlli või telje toimimiseks on vaja tagada:

è mahutugevus (vastupanuvõime M välja ja M lahe );

è pinnatugevus (eriti ühenduskohtades teiste osadega);

è painde jäikus;

è väändejäikus (eriti pikkade võllide puhul).

Kõik võllid tuleb välja arvutada mahutugevuse jaoks.

Võllide ja telgede laadimisskeemid sõltuvad pöörlevate osade arvust ja paigalduskohast ning jõudude suunast. Kompleksseks laadimiseks valitakse kaks risttasapinda (näiteks frontaal- ja horisontaaltasapind) ning skeemi vaadeldakse igal tasandil. Loomulikult ei arvutata reaalseid konstruktsioone, vaid lihtsustatud arvutusmudeleid, milleks on hingedega tugedel talad, kinnistusega talad ja isegi staatiliselt määramatud probleemid.

Projekteerimisskeemi koostamisel loetakse võllid sirgete varrasteks, mis asuvad hingedega tugedel. Toe tüübi valikul lähtutakse sellest, et võllide deformatsioonid on väikesed ja kui laager võimaldab võlli vähemalt kerget kallet või liikumist, loetakse seda liigend- või liigendlaagriks. Liug- või veerelaagreid, mis tajuvad nii radiaal- kui ka aksiaaljõude, käsitletakse pöördeliselt fikseeritud laagritena ja laagreid, mis tajuvad ainult radiaaljõude, pöördeliselt liigutatavateks.

Sellised probleemid on õpilastele hästi teada teoreetilise mehaanika (staatika) ja materjalide tugevuse kursustelt.

Puistetugevuse võlli arvutamine toimub kolmes etapis.

I. Võllide esialgne arvutus

See viiakse läbi lähteülesande väljatöötamise etapis, kui on teada ainult masina kõigi võllide pöördemomendid. Sel juhul eeldatakse, et võllil on ainult tangentsiaalsed väändepinged

t kr= M vr / W p £ [ t ] kr ,

kus Wp - sektsiooni takistuse polaarmoment.

Ümmarguse sektsiooni jaoks: Wp = lk 3 /16 , [ t ] cr = 15 ¸ 20 N/mm2 .

Väändepingete tugevustingimust on mugav lahendada võlli läbimõõdu suhtes

See on minimaalne võlli läbimõõt. Kõigis teistes võlli osades saab see olla ainult suurem. Arvutatud minimaalne võlli läbimõõt ümardatakse järgmise suurema normaalarvuni. See läbimõõt on edasise disaini lähtepunkt.

II. Võllide täpsustatud arvutus

Selles etapis võtab see arvesse mitte ainult pöörlemis-, vaid ka paindemomente. See viiakse läbi eskiisi paigutuse etapis, kui laagrid on eelnevalt valitud, võlli kõigi osade pikkus on teada, kõigi rataste asukoht võllil ja võllile mõjuvad jõud arvutatakse.

Võlli konstruktsiooniskeemid on joonistatud kahel tasapinnal. Tuginedes teadaolevatele hammasratastele mõjuvatele jõududele ja tugede kaugustele, joonistatakse paindemomentide kõverad horisontaal- ja esitasandil. Seejärel arvutatakse kokku paindemoment

kus α =0,75 või 1 sõltuvalt aktsepteeritud energiateooriast tugevus , mida enamik autoreid peab võrdseks 1 .

Arvutatakse painde ja väände koosmõjul tekkiv ekvivalentpinge s ekv = M ekv / W p .

Võrrand lahendatakse ka minimaalse võlli läbimõõduga

Või sama võrdluseks lubatud normaalpingetega:

Täpsustatud arvutuses saadud minimaalne võlli läbimõõt võetakse lõpuks edasiseks projekteerimiseks vastu.

III. Võlli vastupidavuse arvutamine

See viiakse läbi katsena detailprojekti staadiumis, kui võlli tööjoonis on praktiliselt valmis, s.o. selle täpne kuju, mõõtmed ja kõik pingekontsentraatorid on teada: võtmeavad, rõngakujulised sooned, läbivad ja pimeaugud, interferentsid, fileed (siledad, ümara läbimõõduga üleminekud).

Arvutamisel eeldatakse, et paindepinged muutuvad piki sümmeetrilist tsüklit ja tangentsiaalsed väändepinged - mööda nulli pulseerivat tsüklit.

Võlli vastupidavuse kontrollarvutus taandub sisuliselt tegeliku ohutusteguri kindlaksmääramisele n , mida võrreldakse lubatavaga

Siin n s ja n t - ohutustegurid normaal- ja nihkepingete jaoks

kus s -1 ja τ -1 – võlli materjali vastupidavuspiirid paindes ja väändes sümmeetrilise tsükliga; kσ ja k τ - efektiivsed pingekontsentratsiooni tegurid painde ja väände korral, võttes arvesse filee, kiilusaake, pressliiteid ja keermeid; ε α ja ε τ on võlli läbimõõdu mastaabitegurid; s a ja ta - pingete amplituudi väärtused; s m ja m on tsükli keskmised pinged ( s m = 0 , m =ta ); ψ σ ja ψ τ – tsükli keskmise pinge mõju koefitsiendid väsimustugevusele sõltuvad terase tüübist.

Pingete ohutustegurite arvutamist kirjeldati üksikasjalikult kursuse "Materjalide tugevus" osas "Tsükliline pingeolek".

Kui ohutustegur on nõutavast väiksem, siis saab väsimuskindlust oluliselt tõsta pinnakarastusega: nitridimine, pinnakarastamine kõrgsagedusvooludega, haavelpeening, rullvaltsimine jne. Sel juhul võite saada vastupidavuspiiri tõusu kuni 50% või rohkem.

TESTIKÜSIMUSED

s Mis vahe on võllidel ja telgedel?

s Milline on võllide ja telgede paindepingete dünaamiline olemus?

s Mis on võllide ja telgede purunemise põhjused?

s Millises järjekorras tehakse võllide tugevusarvutuse etapid?

s Milline läbimõõt määratakse võllide projekteerimisarvutuses?

VÕLLI JA SELLE TOED - LAAGRID

Võllid ja teljed on toestatud spetsiaalsete osadega, mis on toed. Nimi "laager" pärineb sõnast "okkas" ( Inglise võll, idu. zappen, sapi. shiffen - võll). Nii et varem nimetasid nad võlli varsi ja kaelasid, kus tegelikult on laagrid paigaldatud.

Laagri eesmärk on see, et see peab tagama pöörleva (võlli, telje) osa ja statsionaarse korpuse usaldusväärse ja täpse ühenduse. Seetõttu on laagri peamine omadus paarisosade hõõrdumine.

Hõõrdumise olemuse järgi jagunevad laagrid kahte suurde rühma:

è liugelaagrid (libisev hõõrdumine);

è veerelaagrid (veerhõõrdumine).

võll, milles võlli välimise kihi pöörded väänavad ja tihendavad traadi sisemisi kihte.

Kiiluavad, kinnitusmutrite keermed, tihvtide või kinnituskruvide augud, sooned, aga ka järsud muutused võlli sektsioonides põhjustavad pingekontsentratsioone, mis vähendavad selle väsimustugevust. Seetõttu tuleks võimalusel vältida stressikontsentratsiooni põhjustavate elementide kasutamist.

5.2. Telje võlli materjalid

Enamik võllidest ja telgedest on valmistatud süsinikterased

(märgid 20, 30, 40, 45, 50) ja legeeritud terased(kaubamärgid 20Kh, 40KhN, 30KhGSA, 40KhN2MA, 18Kh2N4MA) jne.

Materjali valiku määrab võlli või telje konstruktsioon, sellele esitatavad nõuded, töötingimused, vajalik häireteta töö garantiiaeg. Näiteks legeeritud teraste kasutamine võimaldab vajadusel piirata võlli massi ja üldmõõtmeid, suurendada spline liigendite vastupidavust. Hammasratta võlli (või usside) materjali valiku määravad nõuded hammasratta võlli hammaste pinnakõvadusele ja paindetaluvusele (ussipöörded).

Võllide ja telgede mehaaniliste omaduste parandamiseks kasutatakse erinevat tüüpi kuumtöötlust, näiteks nende võllid kõvastatakse kõrgsagedusvooluga kuumutamisel või karburiseerimisel, et suurendada nende kulumiskindlust.

5.3. Võllide ja telgede toimimise kriteeriumid

Võllid on masina kõige olulisemate osade hulgas. Võlli kuju ülemäärane rikkumine kõrge radiaalse vastavuse või vibratsiooni tõttu ja äärmuslikel juhtudel võlli hävimine toob kaasa kogu konstruktsiooni rikke.

Fikseeritud teljed, väikese kiirusega võllid,

tingimustes töötamine suured ülekoormused, tugineda statistikale

jõhker tugevus.

Kiirmasinate võllid sageli paljastatud väsimuse ebaõnnestumine ja sellega tuleb arvestada väsimustugevus

ness . iseloomulik väsimustugevus on ohutustegur.

Rakendatavate jõudude toimel tekivad võllidel painde- ja väändedeformatsioonid. Võllide liigne painutamine häirib laagrisõlmede, hammasrataste, hõõrdemehhanismide normaalset tööd. Seetõttu on võllide ja telgede deformatsioonide suurus piiratud ja

nende jäikus, iseloomustatud lubatud läbipaine osade maandumiskohtades, samuti lubatud kaldenurgad ja keerduvad lõigud, on üks peamisi tulemuslikkuse kriteeriumid.

5.4. Võllide tugevusarvutused ja projekteerimine

5.4.1. Üldine informatsioon

Tugevusarvutuste eesmärk on määrata telgede ja võllide peamised mõõtmed, mis tagavad nende staatiline pro-

vastupidavus (väsimusjõud).

Praegune šahtide arvutamise ja projekteerimise tava jagab selle protseduuri kolmeks etapiks:

- indikatiivne arvutus;

- võlli disain;

- rafineeritud (kontrolli)arvutus.

soovituslik võlli arvutus tehakse esialgse eesmärgiga

nogo selle minimaalse lubatud läbimõõdu väärtuse määratlus. Laval Ehitus arendada võlli konstruktsiooni, pakkudes

chivae valmistamise ja kokkupanemise tingimused. Selles etapis määratakse väljundotsa, laagripesade, hammasrataste ja muude võllile paigaldatud osade läbimõõdud ja aksiaalsed mõõtmed.

Võlli täpsustatud (tõendamise) arvutuse eesmärk on kindlaks teha

pinge- ja ohutustegur (staatilise tugevuse arvutamisel) või ohutustegur (arvutamisel

vastupidavus) ja saadud väärtuste võrdlemine lubatud väärtustega.

5.4.2. Võlli ligikaudne arvutus

Selles projekteerimisetapis ei ole võlli geomeetrilised parameetrid määratletud, seega arvutatakse ainult väände ajal tekkivad nihkepinged. Sest koos ligikaudse

Arvutamisel ei võeta arvesse paindemomendi mõju, võtmeavade, rõngaste, üleminekute nõrgestavate tegurite olemasolu jne), siis selles etapis lubatud nihkepinge väärtus kuni lk

eeldatakse, et see on alahinnatud võrreldes konstruktsioonimaterjalide lubatud nihkepingetega p, mis on antud

kataloogid. P at väärtused soovituslik keskmise süsinikusisaldusega terasest valmistatud võllide arvutused on võetud vahemikus 20 N / mm2

kuni 30 N/mm2 sõltuvalt võlli materjalist ja koormuse tüübist.

Lubatud miinimumümmarguse tahke võlli läbimõõt d min, välja arvatud kiilusoonte või soonte olemasolu, määratakse väändetugevuse seisundi alusel vastavalt valemile (vt jaotist

kus T on võlli maksimaalne pöördemoment;

k p on lubatud nihkepinge ligikaudu juures

nominaalne arvutus.

Sisend- või väljundvõllide konsoolsektsioonide jaoks (joonis 5.1.4)

saadud väärtus d min tuleks ümardada ülespoole võlli väljundsektsiooni lähima kõrgema standardväärtuseni.

5.4.3. Võlli disain

5.4.3.1. Läbimõõtude määramine võlli erinevates osades

Väärtuse d min alusel määratakse võlli vahepealsete konjugeerimata osade läbimõõdud, valitakse liigendite nimiläbimõõdud.

tilk järjestikused võllide läbimõõduga d i ja d i 1 astmed, mis on vajalikud osade vabaks transportimiseks nende istmetele koos segamissobitusega, tuleks seada minimaalseks - (5-10)%, kuid erinevuse absoluutväärtus ei ole soovitatav seada üle 10 mm.

Üksikute sektsioonide määratud läbimõõdud ümardatakse mitmest standardsuurusest lähima väärtuseni.

Veerelaagri istme kahvli läbimõõdu väärtus ümar-

kuni laagri siseläbimõõdu lähima suurema väärtuseni.

5.4.3.2. Võlli sektsioonide aksiaalsete mõõtmete määramine

Võlllide ja telgede aksiaalsed mõõtmed määratakse käigukasti süvise paigutuse käigus vastavalt käigukasti arvutamisel kindlaks määratud laagrite asukoha ja hammasrataste laiuse määramise soovitustele. Näiteks tiguratta tugede vaheline kaugus on L 0,50 0,75 d 2 (kus d 2 on tiguratta jaotusläbimõõt) ja konsoolhammasratta tugede vaheline kaugus on L 3 4 B , (kus B on veerelaagrite laius).

Võlli konsoolsektsiooni pikkus peab olema kooskõlas haakeseadise poole, rihmaratta või ketiratta rummu pikkusega.

Sisend- või väljundvõllide konsoolsektsioonide pikkused dk tuleb võtta sõltuvalt nende läbimõõdust silindriliste või kitsenevate võlliotste vastavast standardsuuruste vahemikust.

5.4.4. Täpsustatud (kontrolli)arvutus

5.4.4.1. Võllide tugevus- ja väsimuskindluse arvutamine

5.4.4.1.1. Üldsätted

Võllide ja telgede arvutuste tegemiseks vastavalt peamistele jõudluskriteeriumidele tuleb kõigepealt kindlaks teha neile mõjuvate jõudude suurus, iseloom ja rakenduskoht. Seetõttu koostavad nad töötlemata projekteerimise tulemusena saadud võlli projektmõõtmete põhjal projekteerimisskeemi, pidades võlli lihtsalt kui tala hingedega tugedel, mille rolli mängivad laagrid.

Vahetuvad laagrid, mis tajuvad samaaegselt aksiaalset ja radiaalset koormust liigendatud liikumatult laagrid ja laagrid, mis tajuvad ainult radiaalseid jõude - liigendatud toed (joon. 5.4.2).

Toe asend määratakse, võttes arvesse veerelaagri kontaktnurka. Kui kontaktnurk on võrdne nulliga (radiaallaagrite puhul), võetakse tugiasend laagri laiuse keskel

(joonis 5.4.2).

Koormused, mis kantakse võllile üle sellele paigaldatud osadelt osade laiuses mõjuvate jaotatud jõududena, suunavad ühenduskeskusesse kontsentreeritud pöördemomendi T, aksiaalse R z radiaalse R x , R y jõudude ja hetked M x , M y , näitlemine -

kahes üksteisega risti asetsevas tasapinnas (joon. 5.4.3).

Kui võllile mõjuvad ja võlli teljele taandatavad koormused paiknevad erinevatel tasapindadel, siis tuleks need jaotada kahel vastastikku risti asetseval tasapinnal asuvateks komponentideks ning määrata mõlemal tasapinnal tugireaktsioonid ja sisejõud.

Projekteerimisskeemi koostamisel ei võeta arvesse võlli ja sellel asuvate osade kaalu, samuti hõõrdejõude tugedes.

Ka võlli tugevuse arvutamisel jätke pinge tähelepanuta

tõmbe- või surve- ja lõikejõudude mõjul tekkiv jamssi.

5.4.4.1.2. Võllile mõjuvate koormuste määramine

Võlli tugevuse arvutamiseks on vaja kindlaks määrata painde- ja pöördemomendi suurus võlli erinevates sektsioonides, samas leida ehitusmeetodite abil sektsioonidest kõige ohtlikum.

y max M

F x 2 (a + b)-R Ax b =R Bx c

Fx 2a

T 2 ðï T 1 ÷ï

Kujundusskeem on võlli telg, mis on kujutatud sirgjoonena, mille pikkus on võrdne võlli pikkusega ja millele rakenduvad kõik võllile mõjuvad jõud (nii välised kui ka reaktiivsed) üksteisest ja võllist samal kaugusel. telje otsad nagu võllil ja samal kaugusel teljest kui võlli teljest. Arvestada tuleb sellega, et võlli teljele saab libisevate vektoritena tuua põikjõude (võlli telje suhtes normaalsed jõud).

Tugede reaktsioonide määramise meetodit kirjeldatakse materjalide tugevuse kursuses.

Diagrammide koostamisel tuleks tähelepanu pöörata järgmisele: 1. Diagrammi koostamisel nõutavad momentide võrrandid on

on seatud vaadeldava jaotise suhtes, lähtudes

loogilised tegurid, mis toimivad antud lõigu ühel küljel.

2. Kui võllil on kontsentreeritud momente (näiteks haardumisel tekkivate telgjõudude mõjul, mis on teatud kaugusel võlli pikiteljest), muutub momendi suuruse hetkeline muutus kontsentreeritud momendi suuruse võrra ilmub, nn hüpata . See hüpe võib olla kas positiivne või negatiivne, olenevalt kontsentreeritud hetke märgist.

3. Paindemomentide süžeed ehitatud kahele üksteisega risti asetsevale tasapinnale. Kogu paindemomendi suuruse määramisel mis tahes lõigul määratakse nende komponendid ja võetakse kokku vastavalt Pythagorase teoreemile.

Tuleb meeles pidada, et neil juhtudel, kui vaadeldavas osas asub diagramm mõlemal pool nulljoont, võetakse arvesse jahutist arvestatud hetke suurt väärtust.

rida (joonis 5.4.4, 5.4.5).

4. Ohtliku lõigu jaoks (joonis 5.4.5) on paindemomendi arvutatud väärtus (kolmanda tugevusteooria kasutamisel):

Eeldatakse, et valemiga (5.2.2) määratud väärtus M on positiivne.

5. Selleks, et M x ja M y väärtused saaks mugavalt kokku võtta,

5.4.4.1.3. Võlli staatilise tugevuse kontrollarvutus

Staatilise tugevuse võlli arvutamine on taandatud määratlusele

pinged ning ohutusteguri määramiseks ja võrdlemiseks

niyu vastuvõetud väärtustest koos vastuvõetavatega.

Samaväärsed pinged sisse kõige ohtlikum lõik võll, mis ilmneb painde ja väände koosmõjul, määratakse kõige sagedamini vastavalt kolmandale tugevusteooriale.

Ringikujulise tahke ristlõikega võlli painde ja väände koosmõjul saab kolmanda tugevusteooria (vt jaotised 2.7.2.3 ja 2.7.3.2) kohane tugevustingimus järgmiselt:

Valemis sisalduva ümmarguse tahke lõigu teljesuunalise inertsmomendi W väärtus on võrdne.

Võlli ja telje laagrid. Laagrite klassifikatsioon

Laagrid on: 1) liugelaagrid; 2) veerelaagrid.

Liugelaagrid

Liugelaager on pöördepaar, see koosneb võlli laagriosa(tihvtid) 1 ja vastavalt laager 2, milles tihvt libiseb (joonis 5.1).

Veerelaagrid.

Üldised omadused.

Põhistruktuurid

Veerelaagrid on pöörlevate (võnkuvate) osade peamine laagritüüp. Laager koosneb välimisest 1 ja sisemisest 2 põlvest, mille vahel asuvad veereelemendid 3. Veereelementide kaitsmiseks üksteisega kokkupuutumise eest eraldatakse need üksteisest eraldajaga 4, mis vähendab oluliselt hõõrdekadusid (joon. 5.2).

Veerelaagrid on standardiseeritud, neid valmistatakse laagritehastes kõrgelt spetsialiseerunud masstootmises. Seetõttu on äärmiselt haruldane, et insener projekteerib veerelaagrid. Võrreldamatult sagedamini nõutakse tugisõlme laagri valimist, tugikorpuse projekteerimist, tagades koostu valmistatavuse, juhitavuse ja hooldatavuse ning hinnata ka laagri jääkiga moderniseerimisel või

seadmete töörežiimi sundimine.

Klassifikatsioon. Veerelaagrid klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide alusel.

I. Rullelementide kuju järgi jagunevad need järgmisteks osadeks:

pall;

rull: lühikeste silindriliste, kooniliste, tünnikujuliste, nõel- ja keerdrullikutega.

Riis. 5.2. Kuullaagrid

Riis. 5.3. Rull-laagrid

II. Võlli telje suhtes tajutavate jõudude suunas jagunevad need tüüpideks:

radiaalne (joon. 5.2 a, 5.3 a), tajudes valdavalt radiaalseid koormusi, mis toimivad risti laagri pöörlemisteljega;

nurkkontakt(joon. 5.2 b, 5.3 b), tajudes samaaegselt mõjuvaid radiaal- ja aksiaalkoormusi;

tõukejõud-radiaalne, tajudes aksiaalseid koormusi koos väikese radiaalkoormuse samaaegse toimega;

kangekaelne, tajudes ainult teljesuunalisi jõude.

Sh Vastavalt isepaigaldamise võimele jagunevad need mitte isejoonduv ja isejoonduv, mis võimaldab sisemise rõnga teljel pöörata välisrõnga telje suhtes.

IV. Vastavalt laiusele paigutatud rullelementide ridade arvule jagunevad need

ei ole homogeenne (Rie.5.2; 5.3). kaherealine, neljarealine ja mitmerealine.

Laagrite peamised tarbija(välised) omadused on kandevõime, kiirus, kaal, mõõtmed, energiakaod.

Sama ava läbimõõduga laagrid jaotatakse vastavalt välisläbimõõdule ja laiusele seeriateks: ekstra kerge, ekstra kerge, kerge, hele lai, keskmine, keskmise laiusega ja raske.

Eriti suurtel kiirustel ja kergetel koormustel on soovitatav kasutada eriti kergete ja eriti kergete seeriate laagreid. Suurenenud ja suurte koormuste tajumiseks suurtel kiirustel kasutatakse kergeseeria laagreid ning nende ebapiisava kandevõime korral asetatakse ühte toesesse kaks laagrit.

Lisaks standardsetele laagritele, vastavalt spetsiaalsele põhjendusele, spetsiaalsed laagrid.

Laagrite eelised ja puudused. Veerelaagritel on võrreldes liugelaagritega mitmeid eeliseid: väiksemad (2-3 korda) teljesuunalised mõõtmed; väiksem hõõrdumine ja vastupidavus käivitamisele koormuse all ja pöörlemisel madalal ja keskmisel kiirusel, pöörlemiskindluse püsivus; hoolduse ja määrdeaine tarnimise lihtsus; madal hind ja vahetatavus.

Veerelaagrite puudused võrreldes liugelaagritega on järgmised: suured radiaalsed mõõtmed; madal radiaalne jäikus ja sellest tulenevalt kalduvus võlli võnkumiste tekkele, mis on tingitud rütmilisest veeremisest läbi koormatud tugitsooni; keerulisem paigaldamine; suurem vastupidavus pöörlemisele (rullelementide, rõngaste, separaatori ja hüdrauliliste kadude vahelise hõõrdumise tõttu) suurtel kiirustel ja sellest tulenevalt madal vastupidavus (ülekuumenemise tõttu).

Tööstus toodab veerelaagreid viis täpsusklassi: 0,6; 5; 4 ja 2. Tähised on antud täpsuse suurenemise järjekorras, mis on määratud elementide valmistamise tolerantside, samuti pöörlemise (käigu) sujuvuse normidega.

Laagrite peamised mõõtmed on kehtestatud GOST 3478-79 (ST SEV 402-76) järgi. Nende hulka kuuluvad: sisemine d ja välimine D diameeter, laius B (kõrgus H) ja raadius r faasitud rõngad.

Laagriosade materjalid. Laagrite rõngaid ja veereelemente valmistatakse peamiselt kuullaagritega kõrge süsinikusisaldusega kroomiterastest ShKh15 ja ShKh15SG, ShKh20SG, samuti karbureeritud legeerterastest 18KhGT, 20Kh2N4A jne. Töötemperatuuril kuni 100 ja rõngas elemendid tavaliselt kõvadus on 60-64 HRC, kuulid - 62-65 HRC.

Kõrgendatud temperatuuril (kuni 500 °C), agressiivses keskkonnas töötavate laagrite rõngad ja veereelemendid on valmistatud kuuma- ja korrosioonikindlast terasest.

Laagripuurid on veereelementide ja rõngastega libiseva hõõrdumise tõttu tugevalt kulunud, mistõttu puurid on valmistatud hõõrdumist takistavatest materjalidest. Massi kandvad puurid on valmistatud pehmest süsinikterasest stantsimise teel, millel on head hõõrdevastased omadused. Kiirlaagrite separaatorid on valmistatud massiivsest tekstoliidist, fluoroplastist, duralumiiniumist, messingist ja pronksist (materjalid on loetletud laagri kiiruse suurenemise järjekorras).

Peamised laagritüübid ja nende omadused on toodud teatmeteostes.

VEERETOED Võlli ja telgede laagreid, milles libisev hõõrdumine asendatakse veerehõõrdumisega, nimetatakse veerelaagriteks. Veerelaagrite konstruktsioon Laagri paigaldamine korpusesse 1, 2 - välimised ja sisemised rõngad; 3 - veerevad elemendid; 4 - eraldaja Laagreid toodetakse alates d = 0,6 mm; D = 2 mm; B = 0,8 mm; m = 0,015 g kuni d = 12 m; D = 14 m; B = 0,45 m; m = 130 g.

VEERELAAGRITE EELISED Ø rahvusvaheliselt enim standardiseeritud; Ø tsentraalselt toodetud masstootmises; Ø Liugelaagritega võrreldes on neil käivitamisel väiksemad hõõrdemomendid; Ø väiksemad mõõtmed laiuses; Ø väike määrdeainete kulu ja hoolduse lihtsus; Ø pole vaja värvilisi metalle; Ø madalamad termotöötlusnõuded materjalidele ja

VEERELAAGRITE PUUDUSED Ø suured radiaalsed mõõtmed; Ø olulised kontaktstressid, mis piiravad ressurssi; Ø väiksem summutusvõime; Ø piiratud kiirus; Ø suurenenud müra, mis on tingitud veereelementide tsüklilisest veeremisest läbi koormatud tsooni; Ø kõrge toodang; maksumus väikeseeria Ø ühes tükis radiaalsuunas

LAAGRIOSADE MATERJALID Laagriosad töötavad suure kontaktpinge tingimustes. Neil peab olema suurem tugevus, struktuurne ühtlus ja kõvadus. Rõngad ja rullelemendid on valmistatud laagriterastest ShKh 15, ShKh 15 -Sh, ShKh 15 -V, ShKh 15 SG-Sh jne Kõvadus - rõngad ja rullid on 58 ... 66 HRCE - kuulid 63 ... 67 HRCE. Separaatorid on valmistatud pehmest süsinikterasest. Massiivsed separaatorid pronksist, messingist, alumiiniumisulamitest, metallkeraamikast, tekstoliidist, polüamiididest ja muudest plastidest.

VEERELAAGRITE KLASSIFIKATSIOON veereelementide kuju järgi tajutava koormuse suuna järgi veereelementide ridade arvu järgi isejoondumismeetodi järgi üldmõõtmete suhte järgi täpsusklassi järgi vibratsioonitaseme järgi erinõuete järgi

LAAGRITE KLASSIFITSEERIMINE VEEREKEREDE RIDADE ARVU JÄRGI ü üherealised, kaherealised ja mitmerealised laagrid ISEREGULEERIMISMEETODIL ü isereguleeruvad (sfäärilised), võimaldades rõngaste nihkumist kuni 40 ü mitteisejoonduvad (rõngaste lubatud vastastikune kõrvalekalle 1 kuni 8 min.)

VEERELAAGRITE KLASSIFITSEERIMINE ÜLDMÕÕTMETE SUHTES (välisläbimõõt D, siseläbimõõt d ja laius B) On seeriad: ülikerge, eriti kerge, kerge lai, keskmise laiusega ja raske. 9, 1, 7, 2, 3, 4 ja 5. Samamoodi on laiuste seeriad (tõukelaagrite kõrgused) tähistatud 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4 ja 5. Erinevate seeriate laagrid erinevad üksteisest peamiselt kiiruse ja kandevõime piiramise poolest. .

VEERELAAGRITE KLASSIFIKATSIOON TÄPSUSKLASSIDE JÄRGI Standardiga on kehtestatud järgmised laagrite täpsusklassid (kasvavas järjekorras): 8, 7, 0, 6 X, 6, 5, 4, 2, T. Täpsusklass määrab laagrite täpsuse. laagriosade mõõtmed ja kuju. Olenevalt täpsusklassist ja lisanõuetest eristatakse kolme laagrikategooriat: A, B, C. Enim levinud on laagrid, mille täpsusklass on tavaline 0. Täpsusklassi tõusuga tõuseb oluliselt laagri valmistamise hind. Näiteks: 2. täpsusklass on umbes 10 korda kallim kui 0 täpsusklassi laager.

VEERELAAGRITE KLASSIFITSEERIMINE VIBRATSIOONI TASEME JÄRGI ü eristage normaalse madala vibratsioonitasemega laagreid VASTAVALT ERINÕUETELE ü toota laagreid, mis on kuumakindlad, madala müratasemega, korrosioonikindlad, mittemagnetilised, isemäärduvad jne.

VEERELAAGRITE KASUTAMINE Kuullaagrid 38,6% Koonusrullid 24,7% Silindrilised rullid 8,9% Sfäärilised rullid 5,7% Nõellaagrid 5,7% Muud (instrumendi laagrid, täppislaagrid jne) KOKKU 16,10%

VEERELAAGRITE KAHJUSTUSED 1. Tööpindade väsinud lõhenemine (enim pingestatud rõngaste jooksuradadele tekivad vahelduvate pingete toimel mikropraod, mis kiiluvad neisse tungiva määrdeaine tõttu, mis põhjustab lõhenemist). 2. Veereelementide hävitamine. 3. Rõngaste ja veerevate elementide kulumine. 4. Mõlkide teke tööpindadele (brinellimine) dünaamilistel koormustel, staatilistel koormustel, ilma pöörlemiseta. Mõlkimise oht on märkimisväärne transpordivahenditel, kus on võimalikud suured dünaamilised koormused ja olulised mittepöörlevad koormused. 5. Separaatorite hävitamine.

NÄITED LAAGRI RÕNGASTE KAHJUSTAMISEST a, b - vastavalt kuul- ja rull-laagrite välimise rõnga lõhenemine; c - sisemise rõnga tööpinna purustamine

TRAKTORI VEERELAAGRITE JAOTUMINE KAHJUSTUSTE LIIKIDE JÄRGI Kahjustuste tüübid (tõrjumissümptom) Tagasilükkamissümptomite esinemise sagedus, % Kliirensi suurenemine üle piirväärtuste Sobivustiheduse rikkumine 65…76 Sobivuse rikkumine 65…76 Sobivuse rikkumine 21 Mikrokoopiline tihedus 21 roomikute ja veereelementide tööpindadele 4… 11 Osade laagrite purunemine 5… 9

VEERELAAGRITE ARVUTAMISE KRITEERIUMID Veerelaagrite rikete peamised põhjused on: plastne deformatsioon staatilise koormuse korral ja väsimuse lõhenemine muutuva koormuse mõjul. Olenevalt töötingimustest toimub antud ressursi laagrite arvutus (valik) staatilise kandevõime (maksimaalsete kontaktpingete kriteerium) ja dünaamilise kandevõime (väsimuse lõhenemise kriteerium) järgi. Kulumiskindluse kriteeriumil põhinevad arvutused ei ole vajalike andmete ebapiisavuse keerukuse tõttu leidnud laialdast rakendust. ja

VEERELAAGRITE ARVUTAMINE (VALIK) STAATILISE KOORMUSE JÄRGI (pööretel n ≤ 1 p/min) P 0 ≤ C 0, kus C 0 – staatiline kandevõime; P 0 - ekvivalentne staatiline koormus Laagrite staatiline kandevõime on selline radiaalne (aksiaal)koormus, mis põhjustab veereelementide ja veeretee summaarse jääkdeformatsiooni, mis võrdub 0,0001 veereelemendi läbimõõduga. Ekvivalent staatiline koormus: P 0 \u003d X 0 Fr + Y 0 Fa, kuid mitte vähem kui P 0 \u003d Fr kus X 0, Y 0 on radiaalne Fr ja aksiaalne Fa staatiline koormus

VEERELAAGRITE VALIK DÜNAAMILISE KOORMUSE JÄRGI VAJALISE RESSURSSI JÄLGI Dünaamiline kandevõime C on selline radiaalne (aksiaalne) koormus, et laager peab 90% tõenäosusega kahjustamata vastu ühe miljoni siserõnga pöörde jooksul. Veerelaagri eluiga - pöörete arv, mille üks rõngas teise suhtes teeb, enne kui ilmnevad rõngaste või veereelementide materjali väsimusmärgid. Laagri eluiga väljendatakse miljonites pööretes L või tundides Lh = 106 L / (60 n), kus n on laagri kiirus, min-1 Väsimuskõvera võrrand Fr L 1/p = C või L = (C / Fr) p p = 3 - kuullaagritele p = 3, 33 - rull-laagritele Lh

ALUSHINNANGU EEGA MÄÄRAMINE Põhiline projekteerimisressurss L 10 miljonites pööretes, mis vastab 90% usaldusväärsusele, määratakse tavapärast tehnoloogiat kasutades ja tavatingimustes töötavatele tavalistest materjalidest laagritele vastavalt valemile: L 10 \u003d ( C / P) p kus P - ekvivalentne dünaamiline koormus, võttes arvesse koormustingimusi ja laagri konstruktsiooni Radiaal- ja nurkkontaktlaagritele Tõukejõu radiaallaagritele, kus Fr ja Fa on vastavalt radiaal- ja aksiaalkoormus; X ja Y on radiaalse ja aksiaalse dünaamilise koormuse koefitsiendid; V on rõnga pöörlemistegur, V = 1, kui sisemine rõngas pöörleb, V = 1, 2, kui välimine rõngas pöörleb. Sfääriliste laagrite puhul alati V = 1. CT - temperatuuritegur, KB - dünaamiline koormustegur.

LAAGRITE EEGUSE MÄÄRAMINE KONKREETSTE TÖÖTINGIMUSTE KOHTA Lna = a 1 a 23 (C / P)p kus a 1 - töökindlustegur; a 23 = a 2 a 3; a 2 - koefitsient, võttes arvesse materjali omadusi; a 3 - koefitsient, võttes arvesse laagri määrimist ja töötingimusi. Eluiga Lna L 10 a La L 4 a L 3 a L 2 a L 1 a Töökindlus, % 90 95 96 97 98 99 Eluiga a 1 1 0,62 0,53 0,44 0,33 0,21 Koefitsient a 23 Kasutustingimused Laagri tüüp II III muud kui sfäärilised laagrid 0,7…0,8 1,0 1,2 Silindrilised rull- ja sfäärilised kuullaagrid 0,5…0,6 0,8 1…1,2 Koonusrull-laagrid 0,6 … 0, 7 … 0, 9 1, topeltrullikud… 0, 4 0, 6 0. 8

LAAGRIDE KASUTUSTINGIMUSED I – laagrite tavapärased kasutustingimused; II - mida iseloomustab hüdrodünaamilise õlikile olemasolu kontaktpindade vahel ja moonutuste puudumine sõlmes; III - rõngad ja valtselemendid on valmistatud elektriräbu või vaakumümbersulatamise terasest, muud tingimused vastavad II.

KOORMUSE JAOTUMINE VEEREKEREDE ÜLE b a c a - nulli radiaalse kliirensiga laagril; b - normaalse radiaalse kliirensiga; c - sama kliirensiga laagril, kuid nii radiaal- kui ka aksiaaljõudude mõjul. Aksiaalse koormuse (c) korral väheneb laagri radiaalne kliirens ja koormuse Fr tekitatud jõud veereelementidele ühtlustuvad. Teatud aksiaalne koormus laagrile mõjutab positiivselt selle kasutusiga. Selle efekti arvesse võtmiseks võetakse kasutusele aksiaalne koormustegur e - piirsuhe Kui e, X = 1, Y = 0. Kui > e, X 1, Y > 0.

NURKKONTAKTLAAGRITE ARVUTUSE OMADUSED Arvutustes on arvesse võetud radiaalkoormusest Fr tekkivad telgjõud, mis tulenevad padjandite kaldest laagri pöörlemistelje suhtes, kus e’ on minimaalse aksiaalkoormuse koefitsient

TUGEDE TULEKUD TELJEJÕUDUDE MÄÄRAMINE Koormusdiagramm Jõusuhe Tulemuseks olevad teljesuunalised jõud Kinnitustoele tekkiv telgkoormus võrdub väliste teljesuunaliste jõudude summaga. Saadud aksiaalkoormus teisele toele on võrdne tema enda komponendiga

KAHE NURKTKONTAKTLAAGIGA VÕLLI KONSTRUKTSIOONID KINNITUSTOES a b a ja b - vastavalt nurkkontakt-kuullaagritel ja nurkkontaktrull-laagritel kinnitustoega tiguvõll.

KAHE UJUVA TOEGA VÕLLIKONSTRUKTSIOONID a b a - sfäärilistele radiaalkuullaagritele paigaldatud võll; b - rull-radiaallaagritele paigaldatud võll.

Src="http://present5.com/presentation/3/50410152_192278346.pdf-img/50410152_192278346.pdf-38.jpg" alt="(!LANG:Laagrite määrimine vedelate õlidega: - kastmine (v; - pritsimine) >3 m/s); - õliudu (v>7"> Смазка подшипников Жидкими маслами: - окунанием; - разбрызгиванием (v>3 м/с); - масляным туманом (v>7 м/с); - капельная; - циркуляционная. Пластичные смазки. Твердые смазки!}

VEERELAAGRITE VALIKU JÄRJESTUS 1. Määrake laagri tüüp ja paigaldusskeem 2. Määrake laagri täpsusklass 3. Valige võlli läbimõõdust lähtuvalt mitme standardse hulgast laagri suurus. 4. Määrake laagri suurus, võttes arvesse arvestama vajalikku ressurssi.

LUGELAAGERID Liugelaager on laager, milles võlli laagripind libiseb puksi (laagri) pinnale Nurkkontakt liugelaager Fa Radiaalne liugelaager Tõuke-liugelaager

LIGELAAGRITE EELISED JA MIINUSED EELISED töökindlus väga suurtel pööretel ü väikesed mõõtmed radiaalsuunas ü kasutatavus eritingimustes (agressiivses keskkonnas, vees, saastunud määrdeainega, määrimise puudumisel) ü müramatus ü kaev kergem ja vibratsioon lihtsam valmistada ü on võimelised töötama praktiliselt kulumiseta vedel- ja gaasimäärimisrežiimil hõõrdumine ü vahetatavus ei ole tagatud, puudub standardiseerimine ü vajadus kasutada värvilisi metalle

Kasutusnäited (separaatorid, tsentrifuugid, gaasiturbiinid, veskid, veepumbad, laevapropellerid, sisepõlemismootorid jne).

NÕUDED KANDEMATERJALIDELE JA TÜÜDELE KANDE MATERJALID PEAVAD OLEMA: Ø madal hõõrdetegur Ø kõrge kulumis- ja väsimuskindlus Ø hea soojusjuhtivus Ø sissesõit Ø õli märguvus Ø korrosioonikindlus Ø töödeldavus Ø madal kulukoefitsient A lineaar-suurus Ø madal kulukoefitsient. kasutatakse erinevaid hõõrdevastaseid materjale tavaliselt terasest) Ø peab olema suure kõvadusega ja lihvitud või poleeritud pind.

LAAGRI HÕRDEVAASTAVAD MATERJALID TERAS Babbits pronks tsingipõhised sulamid alumiiniumipõhised sulamid hõõrdumisvastased malmid

LIGELAAGRITE NÄITED Puidust sisetükiga lehtvaltspingi laager: 1 – laagrikorpus; 2 - pressitud puidust vooder; 3 - külgplaadid Polüamiidlaager: 1 - metallist hülss; 2 - polüamiidist valmistatud toru; 3 - vahe; 4 - elastsed rõngad Kummist sisestus, mis on valmistatud termoreaktiivsest tugevdatud külmvulkaniseeritud kummist, mis on küllastunud grafiidi või molübdeendusüülfiidiga.

VIBRATSIOONI KINDELLAAGRITE KONSTRUKTSIOONI SKEEM b - kokkupanek koos vooderdiste vastastikuse nihkega.

LIIKLAAGRITE TÖÖREŽIIMID Liugelaagrite olulisemad tööomadused on kandevõime ja hõõrdekaod. 1 - piirhõõrdeala. Vastab suurtele koormustele, madalatele libisemiskiirustele, f = 0,1… 0,2; 2 - poolvedel hõõrdeala, hõõrduvad pinnad puudutavad osaliselt üksteist; 3 - vedeliku hõõrdeala, hõõrdumispinnad ei puutu üksteisega kokku.

HÜDROSTAATILINE LAAGRI SKEEM 1 - drosselid (doseerimisava); 2 - taskud vooderdis. Drossel vähendab taskusse siseneva õli rõhku umbes poole võrra, mis tagab laagris oleva võlli stabiilsuse

LIIGIDLAAGRITE KAHJUSTUSTE LIIGID JA TOIMIMISKRITEERIUMID: Ø tööpindade kulumine (peamine rikke põhjus) Ø tööpindade seadistus Ø väsimuskahjustused tsükliliselt mõjuvatel koormustel (löök, vibratsioonimasinad) Ø vooderdise täidise sulamine Ø võlli kinnikiilumine laagrisse TOIMIMISKRITEERIUMID Ø kulumiskindlus Ø hõõrdumisvastane väsimuskindlus muutuva koormuse korral Ø kuumakindlus Ø vibratsioonikindlus

LAAGRI KONTROLLIMINE KUUMUSPILDUSE TINGIMUSE JÄRGI Eeldatakse, et kogu hõõrdejõudude töö hõõrdumispindadel muundub soojuseks. Sel juhul ei tohiks hõõrdejõudude eritöö ületada teatud piiri. Ühtlase liikumise f korral tagatakse kuumustakistus tingimusel = const

LAAGRI KONTROLLIMINE KUUMUSPILDUSE TINGIMUSE JÄRGI Arvatakse, et hõõrdejõudude elementaarne töö on kanna kandepinna kõikides punktides ühesugune.See hüpotees eeldab järsult ebaühtlast rõhu jaotust kanna kandepinnale koos olulise suurenemisega. selles keskel.Rõngakujuliste kandade kasutamine võimaldab ühtlast survejaotust. pakkuda rohkem

Pöörleva liikumise edastamiseks on masinate tüüpilisemad osad ja montaažisõlmed võllid, teljed, tihvtid, võlli- ja teljelaagrid (laagrid) ja sidurid (joon. 37, a - d).

Riis. 37.
Võllid, teljed ja toed:
a - võll tugedel; b - ühes tükis liugelaager, c, d - eemaldatav liugelaager; 1 - trunnion-sike; 2 - tugi (laager), 3 - rihmaratas, 4 - kinnituskael, 5 - tugi (laager), 6 - käik, 7 - pin-kael, 8 - telg, 9 - plokk

Võllid on masinaosad, mis on ette nähtud pöördemomendi (võimsuse) edastamiseks ja selliste osade kandmiseks nagu rihmarattad, hammasrattad, haakeseadised, hoorattad. Võllidel võib olla erinev paigutus: horisontaalne, vertikaalne, kaldu. Töötamise ajal mõjutavad võllid keerd-, painutus-, põiki- ja pikisuunalisi koormusi. Võllid võivad olla silindrilised, siledad, õõnsad, astmelised, vändad, vändad ja liitsed. Kui masina või mehhanismi võll paikneb mootori võlli suhtes nii, et neid ei ole võimalik jäikade hammasratastega ühendada, kasutatakse painduvaid traatvõlle, näiteks kaugjuhtimis- ja seireajamit.

Teljed - masinaosad, mis toimivad ainult pöörlevate osade toena (need ei edasta pöördemomenti). Teljed saab fikseerida, kui pöörlevad osad on vabalt paigaldatud, või liikuvad, kui osad on fikseeritud ja pöörlevad koos teljega. Telgede kuju on silindriline (sirge või astmeline).

Tihvtid - võlli toetavad otsad. Olenevalt asendist võllil ja koormuse suunast jagunevad võllid naastudeks, kaelteks ja kandadeks.

Nael ja kael võtavad radiaalset koormust, kand - aksiaalselt. Nael asub võlli või telje otsas ja pöördemomenti selle kaudu ei edastata. Kael asetatakse võlli osadele, mis on allutatud pöördemomendile.

Terad ja kaelad on silindrikujulised (harvem koonilised või sfäärilised). Kand on telje või võlli otsaosa.

Masinate laagrid on fikseeritud osad, millele toetuvad pöörlev võll ja telg. Sõltuvalt rakendatava koormuse suunast jagatakse toed laagriteks ja tõukelaagriteks.

Laagrid võtavad radiaalse koormuse ja tõukejõu laagrid - aksiaalsed. Kombineeritud koormuse korral kasutatakse nurkkontaktlaagreid. Sõltuvalt hõõrdumise tüübist eristatakse liuglaagreid ja veerelaagreid.