dorozhnostroit

вода вибраторов, механизированных инструментов и других механизмов), применяются гибкие валы (рис. 2.15, е).

Эти валы делают из нескольких слоев проволоки, плотно намотанных на сердечник, причем каждый слой имеет противоположное направление навивки. Направление навивки наружного слоя противоположно тому, которое должен иметь вал при работе, чтобы проволока не раскручивалась, а также, чтобы при вращении вала внутренние слои уплотнялись. Броня, покрывающая гибкий вал, вместе с ним не вращается. Она обеспечивает заданное направление, защищает вал от повреждений, удерживает на нем смазку и предохраняет рабочих от захвата валом.

2.5.2. Подшипники

Подшипниками называются детали, которые воспринимают и передают на раму, корпуса или станины опорные реакции, возникающие на цапфах валов и вращающихся осей. Различают подшипники скольжения и качения.

Подшипники скольжения. По своей конструкции подшипники скольжения делятся на неразъемные (глухие) и разъемные. Неразъемные относятся к простейшим подшипникам, применяемым при небольших угловых скоростях вращения валов и осей.

Выполняются они (рис. 2.16) в виде втулок / из антифрикционных материалов,запрессованных непосредственно в корпусную деталь(раму или станину) или в отдельную деталь, прикрепляемую к раме. Главный недостаток всех этих подшипников состоит в том, что устранить увеличенный зазор, образуемый в результате износа втулки и цапфы, можно только заменой втулки.

Более современными являются разъемные подшипники, конструкция одного из которых показана на рис. 2.17. Этот подшипник состоит из корпуса 1 и крышки 2, между ними болтами зажаты нижний 4 и верхний 3 вкладыши. Вкладыши подшипника изготавливаются из антифрикционных материалов или покрываются ими по внутренней поверхности.

В разъем между вкладышами перед их расточкой устанавливаются металлические прокладки 5, которые по мере износа трущихся частей удаляются, позволяя уменьшить зазор между цапфой и вкладышем.

Существует множество и других конструкций подшипников скольжения. Однако подшипники скольжения обладают рядом недостатков: большие потери энергии на трение; необходимость использования дорогих антифрикционных материалов; большие размеры в осевом направлении; сложность в эксплуатации. Вместе с тем подшипники скольже-

40

ния имеют и некоторые неоспоримые преимущества: малые размеры подшипника в радиальном направлении; работоспособность при очень больших скоростях; бесшумность; разъемность; работоспособность в химически активных средах.

41

Значительные потери на трение приводят к нагреву подшипников, вследствие чего ухудшается смазка и повышается износ.

Смазка подшипников скольжения может быть местной и централизованной, а по характеру действия - периодической и непрерывной. При местной смазке каждый подшипник смазывается отдельным смазочным устройством (масленкой), а при централизованной - одно устройство распределяет смазку между рядом подшипников.

В современных сложных мащИНах с быстроходными валами основной является централизованная смазка, при которой масло с помощью масляного насоса под давлением нагнетается через масляные фильтры в подшипники. По такой схеме выполняется, например, смазка двигателей внутреннего сгорания. Более простым способом непрерывной смазки является смазка разбрызгиванием, широко применямая в различного рода редукторах.

Подшипники качения. Конструкции подшипников качения основных типов показаны на рис. 2.18. По форме тела качения подшипники делятся на шариковые, роликовые и игольчатые. Роликоподшипники по сравнению с шарикоподшипниками обладают большей нагрузочной способностью. По направлению действия нагрузки, воспринимаемой подшипником, они делятся на радиальные, упорные и радиально-упорные.

42

По числу рядов тел вращения подшипники могут быть одно- и двухрядными.

Чтобы ролики или шарики находились на одинаковом расстоянии один от другого, в подшипниках предусмотрены сепараторы, представляющие собой штампованные кольца с отверстиями для роликов или шариков.

Шариковые подшипники применяют в передачах с малыми и средними нагрузками.

Роликовые подшипники устанавливают в передачах с большими нагрузками, которые могут быть почти в 2 раза больше, чем для шариковых.

Радиальные подшипники предназначены для передачи радиальных усилий при точной установке вала, а радиальные сферические - для тех случаев, когда нельзя гарантировать строгую соосность опор. Роликовые подшипники не допускают нагружения даже незначительными осевыми усилиями.

Основным преимуществом подшипников качения является значительно меньший, чем у подшипников скольжения, коэффициент трения. Так, для шарикоподшипников приведенный коэффициент трения / = 0,001-0,003, для роликоподшипников он примерно вдвое больше, а для подшипников скольжения / = 0,02-0,04. Кроме того, подшипники качения просты в монтаже и обслуживании, расходуют малое количество смазки, имеют сравнительно низкую стоимость и малые габариты в осевом направлении.

Основными недостатками подшипников качения являются значительные габариты в радиальном направлении, невозможность разъема в осевой плоскости и плохое восприятие ударных нагрузок.

Номинальный размер, определяющий подшипник, - диаметр расточки внутреннего кольца. Подшипники разных серий при одном и том же внутреннем диаметре имеют различные наружные размеры.

Подшипники качения очень чувствительны к абразивному износу. Поэтому они должны быть хорошо изолированы от проникновения пыли. Для этой цели их закрывают крышками или специальными уплотнительными деталями, которые носят название сальников и монтажных уплотнителей.

43

Первые две цифры определяют внутренний диаметр подшипника. Обозначения внутренних диаметров подшипников от 10 до 20 мм должны соответствовать указанным в табл. 2.1.

Внутренние диаметры подшипников (втулок) от 20 до 495 мм включительно обозначают частным от деления значения этого диаметра на 5.

Обозначения серий по наружному диаметру приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2.

44

Конструктивная разновидность подшипников обозначается двумя цифрами от 00 до 99. Основные конструктивные разновидности подшипников определяются по ГОСТ 3395-75.

Примеры условных обозначений подшипников качения (основные обозначения подчеркнуты).

75-3180206 Е Т202: шариковый радиальный однорядный легкой широкой серии с диаметром отверстия 30 мм, имеет два армированных уплотнения, класс точности 5, радиальный зазор по 7-му ряду, сепаратор из пластического материала.

12М42-201: шариковый радиальный однорядный легкой серии с диаметром отверстия 12 мм, класс точности 2, радиальный зазор по 4-му ряду, момент трения по 12-му ряду.

2.5.3. Муфты

Устройства, предназначенные для соединения валов между собой или валов с находящимися на них деталями и передающих крутящие моменты от одного вала к другому, называются муфтами.

Муфты, осуществляющие постоянные соединения, носят название постоянных (неуправляемых), а те, что позволяют в процессе работы машины разъединять соединяемые детали, - сцепных (управляемых).

Применение постоянных муфт определяется технологическими требованиями изготовления машин, а сцепных - их кинематикой.

45

£шли так называемые шарнирные муфты (рис. 2.19, г). Они применяются

5 для постоянного соединения валов, работающих под углом один к друго-

Лму, позволяя изменять этот угол при передаче крутящего момента. Такая

g муфта состоит из двух вилок 13 и 15, соединенных между собой кресто-

§виной.

•46

47 •

кулачков-зубьев, выполненных на одной полумуфте в виде внутреннего зацепления, а на второй - в виде внешнего с равным первой муфте числом зубьев.

Такие муфты применяются в коробках передач автомобилей, тракторов и других самодвижущихся машин. Боковые поверхности зубьев в этом случае выполняются обычно, как и в зубчатых колесах, по эвольвентному профилю, удобному с технологической точки зрения.

Наибольшее применение в качестве сцепных получили фрикционные муфты, в которых крутящий момент передается за счет сил трения.

В зависимости от формы поверхностей трения различают следующие фрикционные муфты: дисковые, конусные, ленточные и пневмокамерные. Схематически устройство этих муфт показано на рис. 2.20, на котором стрелками указано движение ведомой муфты.

Крутящий момент, передаваемый муфтой, зависит от силы трения, развиваемой между трущимися поверхностями, и плеча 9 среднего радиуса, на котором приложена эта сила трения. В свою очередь, сила трения определяется нормальным давлением и коэффициентом трения. Для получения максимальных значений силы трения в большинстве случаев трущиеся поверхности муфт покрываются специальными фрикционными материалами - композиционными пластмассами, заполнителем в которых является асбест.

Чтобы уменьшить габариты муфт при необходимости передавать значительные крутящие моменты, применяются муфты с несколькими поверхностями трения (многодисковые, двухконусные и т. д.).

48

В зависимости от назначения усилие прижатия поверхностей трения в муфте может быть постоянным, если выключение муфты производится лишь на короткие промежутки времени, или периодическим, если муфта включается на короткие промежутки времени. Для создания постоянного усилия применяются предварительно затянутые пружины. Выключаться и включаться периодически работающая муфта может рычажной системой с воздействием на нее мускульной силы человека или (что теперь является основным) с помощью гидравлической или пневматической системы управления. В некоторых машинах включение или выключение муфт производится электромагнитными устройствами.

На быстроходных валах, у которых проскальзывание поверхностей трения муфты при включении больше, чем у тихоходных, обычно применяются дисковые муфты с несколькими поверхностями трения.

49