Презентация Валы и оси. Подшипники онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Валы и оси. Подшипники абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 19 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Машиностроение » Валы и оси. Подшипники
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:19 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:5.33 MB
- Просмотров:206
- Скачиваний:5
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
![ВАЛЫ И ОСИ. ПОДШИПНИКИ](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img0.jpg)
Содержание слайда: ВАЛЫ И ОСИ. ПОДШИПНИКИ
1 Назначение, основные конструкции валов и осей
2 Конструктивные элементы валов и осей
3 Материалы валов и осей. Виды обработки валов и осей
4 Предварительный расчет валов.
5 Проектировочный расчет валов
6 Расчёт вала на статическую прочность
7 Расчёт вала на выносливость
8 Расчёт валов на жесткость
9 Расчёт валов на колебания
10 Подшипники. Общие сведения
11 Классификация подшипников качения
12 Критерии работоспособности подшипников качения
13 Подбор подшипников качения по динамической и статической
грузоподъемности
14 Кинематика и динамика подшипников качения
15 Классификация роликовых подшипников по конструкции
16 Подвод смазки к подшипникам. Уплотняющие устройства.
17 Посадки подшипников
№2 слайд
![Назначение, основные](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img1.jpg)
Содержание слайда: Назначение, основные конструкции валов и осей
Формы валов и осей весьма многообразны от простейших цилиндров до сложных коленчатых конструкций. Форма вала определяется распределением изгибающих и крутящих моментов по его длине. Правильно спроектированный вал представляет собой балку равного сопротивления. Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах или на осях.
Вал предназначен для передачи вращающего момента вдоль своей оси, для поддержания установленных на нем деталей и восприятия действующих на них сил. При работе вал испытывает изгиб и кручение. В некоторых случаях на валы и оси дополнительно действуют растяжение или сжатие. Некоторые валы (гибкие, карданные, торсионные) не поддерживают деталей.
Ось только поддерживает установленные на ней детали и воспринимает действующие на них силы. В отличие от вала ось не передает вращающего момента и, следовательно, не испытывает кручения.
Оси могут быть неподвижными или могут вращаться вместе с насаженными на них деталями.
По форме геометрической оси валы делят на прямые и непрямые (коленчатые и эксцентриковые).
№4 слайд
![Материалы валов и осей. Виды](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img3.jpg)
Содержание слайда: Материалы валов и осей. Виды обработки валов и осей
Оси и валы изготовляют в основном из углеродистых и легированных конструкционных сталей, так как они обладают высокой прочностью, способностью к поверхностному и объемному упрочнению, легко получаются прокаткой цилиндрические заготовки и хорошо обрабатываются на станках. Для валов и осей без упрочняющей термообработки применяют углеродистые стали Ст 5, Ст 6; для валов с термообработкой применяют высокоуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Быстроходные валы, работающие в подшипниках скольжения, изготовляют из сталей 20, 20Х, 12ХНЗА, 20ХНЗА. Цапфы этих валов цементируют для повышения износостойкости. Валы и оси обрабатывают на токарных станках с последующим шлифованием цапф и посадочных поверхностей. Переходные участки являются концентраторами напряжений. Эффективным средством для снижения концентрации напряжений в переходных участках является повышение
их податливости путем выполнения разгрузочных канавок, увеличения радиусов галтелей, выполнения отверстий в ступенях большего диаметра. Деформационное упрочнение (наклеп) галтелей повышает несущую способность валов и осей. При необходимости на валах выполняют канавки и отверстия для установки стопорных колец и штифтов. При фиксации деталей на валах и осях при помощи гаек, на них выполняют резьбовые участки.
№5 слайд
![Критерии работоспособности](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img4.jpg)
Содержание слайда: Критерии работоспособности валов и осей. Расчетные схемы
Основными критериями работоспособности являются прочность и жесткость. Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. Прочность оценивают коэффициентом запаса прочности при расчете валов и осей на сопротивление усталости, а жесткость - прогибом, углами поворота или закручивания сечений в местах установки деталей.
Причины поломок валов и осей прослеживаются на всех этапах их эксплуатации. На начальной стадии – неверный выбор формы, неверная оценка концентраторов напряжений, надрезы, забоины, вмятины от небрежного обращения. На стадии дальнейшей эксплуатации – неверная регулировка подшипниковых узлов. Для работоспособности вала или оси необходимо обеспечить: объёмную прочность; поверхностную прочность (особенно в местах соединения с другими деталями); жёсткость на изгиб; крутильную жёсткость (особенно для длинных валов).
Схемы нагружения валов и осей зависят от количества и места установки на них вращающихся деталей и направления действия сил. При сложном нагружении выбирают две ортогональные плоскости (например, фронтальную и горизонтальную) и рассматривают схему в каждой плоскости. Рассчитываются, конечно, не реальные конструкции, а упрощённые расчётные модели, представляющие собой балки на шарнирных опорах, балки с заделкой. При составлении расчётной схемы валы рассматривают как прямые брусья, лежащие на шарнирных опорах.
Подшипники скольжения или качения, воспринимающие одновременно радиальные и осевые усилия, рассматривают как шарнирно-неподвижные опоры, а подшипники, воспринимающие только радиальные усилия, - как шарнирно-подвижные.
№6 слайд
![Предварительный расчет валов](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img5.jpg)
Содержание слайда: Предварительный расчет валов
Перед началом расчета обычно известны крутящий момент Т или мощность Р и частота вращения п, нагрузка и размеры основных деталей, расположенных на валу (например, зубчатых колес). Требуется выбрать материал и размеры вала. На практике обычно используют следующий порядок проектного расчета вала:
1 Предварительно определяют наибольший диаметр вала (d) из расчета на кручение при пониженных допускаемых касательных напряжениях (изгибающий момент пока не известен, так как неизвестно расположение опор и места приложения нагрузок).
откуда,
2 После определения диаметра вала под шестерней из расчета по формуле или по диаметру вала электродвигателя разрабатывают его конструкцию. В зависимости от расположенных на валу деталей он будет иметь различную ступенчатую форму
3 Выполняют уточненный расчет валов полученной
конструкции на сопротивление усталости и если
необходимо, вносят изменения. При этом
учитывают то, что диаметр вала является одним
из основных параметров, определяющих
размеры и нагрузочную способность подшипников
. Форму и размеры вала уточняют после подбора
подшипников, когда определят необходимые
размеры цапф.
№8 слайд
![Расчёт вала на статическую](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img7.jpg)
Содержание слайда: Расчёт вала на статическую прочность
В случае сложного сопротивления (изгиб с кручением) в поперечных сечениях вала возникает два и более внутренних усилия. При этом расчет вала при сложном сопротивлении ведется в рамках принципа независимости действия сил. То есть, каждый из простых видов сопротивления, входящих в состав сложного, рассматривается независимо от остальных, а затем находится суперпозиция (сумма) полученных решений (для внутренних усилий, напряжений, деформаций и т. д.).
Принцип суперпозиции применим только для линейно-упругих систем.
Эквивалентное напряжение в опасных сечениях, для случая изгиб с кручением, определяют по третьей теории прочности:
σ экв =(σи2+3·τ2)1/2≤ [σ]
Нормальные напряжения от изгиба вала : σи=Ми / W, Па;
где Ми , Н∙м- изгибающий момент; W=π∙d3/32, м3- момент сопротивления изгибу;
Касательное напряжения в опасном сечении : τ= М кр /·W р , Па;
где Мкр , Н∙м- скручивающий момент; W р=π∙d3/16, м3- момент сопротивления кручению;
Допускаемое напряжение для материала вала: [σ]=(0,6…0,8)·σт , МПа – для пластичных валов и осей.
Для хрупких материалов условие прочности выглядит следующим образом:
σ экв=(σи2+3·τ2)1/2≤ σв
где σт - предел текучести; σв - предел прочности
№9 слайд
![Расчёт вала на выносливость](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img8.jpg)
Содержание слайда: Расчёт вала на выносливость
Такой расчет выполняется как проверочный на стадии рабочего проектирования, когда практически готов рабочий чертёж вала, т.е. известна его точная форма, размеры и все концентраторы напряжений: шпоночные пазы, кольцевые канавки, сквозные и глухие отверстия, посадки с натягом, галтели (плавные, скруглённые переходы диаметров). При расчёте полагается, что напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные напряжения кручения – по отнулевому пульсирующему циклу. Проверочный расчёт вала на выносливость по существу сводится к определению фактического коэффициента запаса прочности, который сравнивается с допускаемым :
Здесь nσ и nτ - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
где σ-1 и τ-1 – пределы выносливости материала вала при изгибе и кручении с симметричным циклом; σ-1 =(0,4…0,5)∙σв, τ-1 =(0,2…0,3)∙σв, τв =(0,55…0,65)∙σв;
kσ и kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении, учитывающие галтели, шпоночные канавки, прессовые посадки, резьбу и шероховатость;
εα и ετ – масштабные коэффициенты диаметра вала;
σa и τa – амплитудные значения напряжений;
σа= Ми /(0,1∙d3); σm= 0, τm= τa= 0,5∙Мкр /(0,2∙d3);
σm и τm – средние напряжения цикла;
ψσ и ψτ – коэффициенты влияния среднего напряжения цикла на усталостную прочность зависят от типа стали.
ψσ =0,02+2∙10-4∙ σв; ψτ =0,5∙ ψσ ;
Если коэффициент запаса оказывается меньше требуемого, то сопротивление усталости можно существенно повысить, применив поверхностное упрочнение: азотирование, поверхностную закалку токами высокой частоты, дробеструйный наклёп, обкатку роликами и т.д. При этом можно получить увеличение предела выносливости до 50% и более.
№10 слайд
![Расчёт валов на жесткость](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img9.jpg)
Содержание слайда: Расчёт валов на жесткость
Расчет валов на изгибную жесткость выполняют в тех случаях, когда их деформации
(линейные - y или угловые- θ) существенно влияют на работу сопряженных с валом деталей. Так, наклон упругой линии вала под зубчатым колесом от прогиба вызывает перекос колес, концентрацию нагрузки по длине зубьев, повышенный местный износ или даже излом, а угол наклона цапф - защемление тел качения в подшипниках, повышенное сопротивление вращению и нагрев опоры. Изгибную жесткость валов оценивают углом наклона - θ, который определяют методами сопротивления материалов. Требуемую изгибную жесткость обеспечивают соблюдением условия θ < [θ].Значение допускаемых углов наклона [θ] зависит от назначения вала или оси. Так, допускаемый угол наклона сечения вала под зубчатым колесом [θ] = 2', угол наклона цапф радиальных шарикоподшипников [θ] = 6', конических роликовых [θ] = 2'.
№12 слайд
![Подшипники. Общие сведения](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img11.jpg)
Содержание слайда: Подшипники. Общие сведения
Подшипники служат опорами для валов. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняют заданное положение оси вращения вала. Во избежание снижения КПД механизма потери в подшипниках должны быть незначительными. От качества подшипников в значительной степени зависит работоспособность и долговечность машины.
По воспринимаемой нагрузке различают подшипники : радиальные (воспринимают радиальные нагрузки, упорные (воспринимают осевые нагрузки) и радиально-упорные (воспринимают радиальные и осевые нагрузки), подшипники по виду трения различают на подшипники скольжения и подшипники качения. Подшипники качения представляют собой готовый узел, основными элементами которого являются тела качения - шарики 3 или ролики, установленные между кольцами 1 и 2 и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга сепаратором 4.
№13 слайд
![Классификация подшипников](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img12.jpg)
Содержание слайда: Классификация подшипников качения
Подшипники качения классифицируют по следующим основным признакам.
по форме тел качения : шариковые (а) и роликовые (б, в, г, д, е), причем последние могут быть с цилиндрическими (б), коническими (в), бочкообразными (г), игольчатыми (д) и витыми (е) роликами;
№14 слайд
![Критерии работоспособности](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img13.jpg)
Содержание слайда: Критерии работоспособности подшипников качения и их расчет
Потеря работоспособности подшипников качения вызывается следующими причинами.
Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей деталей, вызываемое переменными напряжениями, наблюдается у подшипников после длительного времени их работы в нормальных условиях.
Износ колец и тел качения при работе подшипников в абразивной среде и недостаточной защите их от грязи (транспортные, сельскохозяйственные, горные, строительные и т. п. машины).
Раскалывание колец и тел качения связано с ударными и вибрационными перегрузками, неправильным монтажом, вызывающим перекосы колец, заклинивание тел качения и т. п. При нормальных условиях эксплуатации этот вид разрушения не наблюдается.
Остаточные деформации на беговых дорожках в виде лунок и вмятин наблюдаются у тяжело нагруженных тихоходных подшипников. Практически расчет подшипников качения базируется только на двух критериях:
Расчет на статическую грузоподъемность по остаточным деформациям.
Расчет на ресурс (долговечность) на усталостное выкрашивание.
№16 слайд
![Классификация роликовых](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img15.jpg)
Содержание слайда: Классификация роликовых подшипников по конструкции
Существуют следующие конструкции роликовых подшипников: роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами по ГОСТ 8328, роликовые радиальные с длинными цилиндрическими роликами (нестандартные), роликовые игольчатые по ГОСТ4657, роликовые с витыми роликами ОСТ 26005, роликовые радиальные сферические по ГОСТ5721, роликовые конические по ГОСТ 333 ( с малым углом конуса) и по ГОСТ 7260 (с большим углом конуса), роликовые конические двухрядные по ГОСТ6364, роликовые упорные различного исполнения.
Ниже приведены некоторые исполнения роликовых подшипников.
№17 слайд
![Подшипники скольжения.](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img16.jpg)
Содержание слайда: Подшипники скольжения. Смазывание подшипников скольжения
Основным элементом таких подшипников является вкладыш из антифрикционного материала или, по крайней мере, c антифрикционным покрытием. Вкладыш устанавливают (вкладывают) между валом и корпусом подшипника. Трение скольжения, безусловно, больше трения качения, тем не менее, достоинства подшипников скольжения заключаются в широком диапазоне их использования: в разъёмных конструкциях; при больших скоростях вращения (газодинамические подшипники в турбореактивных двигателях при n > 10 000 об/мин); при необходимости точного центрирования осей).
Характерные дефекты и поломки подшипников скольжения вызваны трением : температурные дефекты (заедание и выплавление вкладыша); абразивный износ; усталостные разрушения вследствие пульсации нагрузок.
Для правильной работы подшипников без износа поверхности цапфы и втулки должны быть разделены слоем смазки достаточной толщины. В зависимости от режима работы подшипника в нём может быть: жидкостное трение, когда рабочие поверхности вала и вкладыша разделены слоем масла, толщина которого больше суммы высот шероховатости поверхностей; при этом масло воспринимает внешнюю нагрузку, изолируя вал от вкладыша, предотвращая их износ; полужидкостное трение, когда неровности вала и вкладыша могут касаться друг друга и в этих местах происходит их схватывание и отрыв частиц вкладыша.
Смазку подводят в подшипник по ходу вращения цапфы вала в зону максимального зазора, где отсутствует гидродинамическое давление. Это достигается за счет наличия на вкладыше смазочных канавок, которые располагают в ненагруженной зоне.
№18 слайд
![Подвод смазки к подшипникам.](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img17.jpg)
Содержание слайда: Подвод смазки к подшипникам. Уплотняющие устройства
Жидкие смазочные материалы (масла) попадают в подшипники: самотеком (разбрызгиванием), погружением в масляную ванну, под действием центробежных сил, масляным туманом, с помощью смазочных устройств (масленок), подается под давлением насосами.
Масленки: шариковая фитильная капельная Насос
Консистентные (пластичные) смазки закладывают в полости подшипников при сборке или подают при помощи смазочных устройств под давлением.
Масленка колпачковая Пресс-масленка (смазка подается специальным устройством)
№19 слайд
![Посадки подшипников При](/documents_6/d192932ddd75e66267b5b98905d559aa/img18.jpg)
Содержание слайда: Посадки подшипников
При проектировании подшипниковых узлов принципиальное значение имеет сопряжение (посадка) внутренних колец с валом и наружных с корпусом. Поскольку подшипники являются стандартными узлами, то валы и корпуса должны приспосабливаться к ним. Внутренние кольца сажают на вал по системе отверстия, а наружные в корпус по системе вала.
Посадки крупных подшипников из-за больших сил назначают плотнее, чем у средних и мелких. Рекомендации по выбору посадок по мере роста нагрузок в опорах можно сформулировать следующим образом:
Допуски валов при вращающемся вале – js6; k6; m6; n6.
Допуски валов при вращающемся корпусе – g6; h6.
Допуски корпуса при вращающемся вале – H7; H6; Js7; Js6; K7.
Допуски корпуса при вращающемся корпусе – K7; M7; N7; P7.
Скачать все slide презентации Валы и оси. Подшипники одним архивом:
Похожие презентации
-
Валы и оси редуктора
-
Валы и подшипники. Подшипники качения (ПК)
-
Валы, подшипники, муфты
-
Валы, оси, шпоночные и зубчатые соединения
-
Детали машин. Оси и валы
-
Насоси
-
ВКР: Анализ маслосистемы двигателя ПС-90А и её сравнительная характеристика с маслосистемой двигателя SaM-146
-
Тип подшипника. Схема установки подшипника на вал
-
Устройство велосипеда
-
Правила по уходу за велосипедом