Подвижных соединениях

Цикл движения поршня включает такты расширения (рис. 6.4, в), когда взорвавшаяся в цилиндре рабочая смесь перемещает поршень из в.м.т в н.м.т (в конце такта открываются выпускные клапаны и продувочные окна цилиндра и продукты горения удаляются в выпускную систему), и такт сжатия, заканчивающийся взрывом впрыснутого в цилиндр топлива (рис. 6.4, в). На кривошипном валу закреплен кулачок плунжерного насоса, при помощи которого осуществляется смазывание всех подвижных соединений двигателя (рис. 6.4, д). Циклограмма машины показана на рис. 6.4, г.

Параллельность граней призматической шпонки позволяет осу-ществлЯ'Ъ подвижные в осевом направлении соединения ступицы с валом (коробки скоростей и др.). Силы трения, возникающие при перемещении ступицы в подвижном соединении, могут нарушить правильное положение шпонки, поэтому ее рекомендуют крепить к валу винтами (рис. 6.3, а). В некоторых конструкциях подвижных соединений целесообразно применять короткие шпонки, прикрепленные к ступице (рис. 6.3, б).

где [0H3n]i МПа — условное допускаемое напряжение (берется из табл. 6.2); K,N = /"l08/W— коэффициент числа циклов нагружения зубьев соединения за полный срок службы, т. е. суммарного числа оборотов соединения относительно вектора поперечной нагрузки N = 6Qln (где t, ч; п, мин"1); /С?—коэффициент режима нагрузки, учитывающий влияние непостоянства нагрузки в процессе эксплуатации — табл. 6.3; /(ос — коэффициент осевой подвижности соединения, /<"ос = 1—неподвижное, /Сос = 1,25— подвижное без нагрузки, /Сос = 3 — подвижное под нагрузкой; Кс—коэффициент условий смазки подвижных соединений, /Сс=:0,7— смазка без загрязнения,/Сс= 1— средняя смазка,/Сс= 1,4—смазка с загрязнением.

Посадки Я7/Л8, Н8/Л8, DS/йб, О8/Й7 предназначены в основном для точных подвижных соединений, работающих при тяжелых режимах и большом нагреве, например подшипники скольжения турбин; опоры быстроходных холостых шкивов и зубчатых колес, подшипники широко разнесенных опор.

Посадки с маловероятными натягами H/js, JJh. Натяги us превышают половины поля допуска вала. Сборка и разборка требует небольших усилий. Эти посадки применяют для неподвижншх соединений, если при центрировании деталей допустимы небольшие зазоры, возможны повторные частые сборки и разборки. Их используют также для подвижных соединений с малыми зазорами. В этих случаях натяги исключают селективной сборкой. Эти посадки можно заменять посадками следующей группы в соединениях с относительно большой длиной (3 ... 4 диаметра) или при затрудненной сборке и разборке.

В случае частой разборки и работе при сравнительно нагрузках можно принять центрирование по d, но выбрать обеспечивающую несколько увеличенные зазоры, например Я7//86, для центрирующего элемента (табл. 7.1!') и посадку F7/h7 по ширине шлицев. Для подвижных соединений при центрировании no D можно принять посадку Я7//7 для центрирующего элемента и посадку F8//7 по ширине шлицев.

Посадка по боковым граням паза ступицы скользящая (для центрирующих соединений), ходовая (для подвижных соединений) или плотная (для циклически нагруженных соединений).

Для подвижных соединений (направляющие шпонки) эти цифры уменьшают в 2 — 3 раза.

Легкая серия, имеющая наименьшую высоту шлицев, предназначена преимущественно для неподвижных соединений, передающих небольшой крутящий момент при спокойной, " безударной нагрузке; средняя — для неподвижных и подвижных соединений, передающих средние крутящие моменты при спокойной или пульсирующей нагрузке; тяжелая, отлучающаяся наибольшим числом и высотой шлице? — для напряженных условий работы.

Посадка по центрирующему диаметру D зависит от условий работы соединения. Для неподвижных соединений, постоянных или редко-разбира-емых, применяют посадки Г или Д, для легкоразборных — С и С2а, для подвижных - Д, X, Л и Ш. • ~ '

Для подвижных соединений и соединений с зазором по боковым граням шлицев эти цифры уменьшают в 2 — 3 раза.

впадин) обеспечивают им все более широкое применение. Эвольвент-ные зубья, так же как и прямобочные, можно применять в подвижных соединениях.

Посадки с нулевым наименьшим зазором Я/Л установлены и квали-тетах 4... 12. Они характеризуются простотой сборки, разборки, достаточно высокой точностью центрирования и перемещения деталей, , допускают повторную разборку и сборку. Их преимущественно применяют для неподвижных соединений, часто разбираемых или регулируемых при настройках механизмов, при этом соединения усиливают дополнительными креплениями. В подвижных соединениях посадки Я /h допускают при работе механизмов медленные осевые или поперечные перемещения и даже вращательное движение с малой частотой при небольших нагрузках. Их можно использовать вместо переходных посадок. Посадки Я7/Й6 имеют широкое применение, например, для установки сменных шестерен, фрикционных муфт, наружных колец подшипников качения в корпусах и стаканах.

м.кх'.анпя в случае когда требуется не только постоянное вращлтельнсе ?;ше с умеренно,! скоростью, но и поступательное перемещение:. Эта посадка обеспечивает гарантированный зазор для легкой установки сменных дета-лсй. Используется в подвижных соединениях, требующих герметичности. Применяется для посадки зубчатых колес, вращающихся в противоположных па-<, сменных зубчатых колес, передай кных блоков зубчатых колес на

при невысоких требованиях к точности машин при небольших нагрузках и для обеспечения легкой сборки, например, для посадок на вал зубчатых колес, шкг-воз, звездочек, соединяемых с валом на шпон ее, а также в подвижных соединениях зубчатых колес, муфт, периодически вводимых в зацепление. ЯП

Расчет на прочность элементов резьбы. Практически резьбы на прочность рассчитывают по напряжениям среза и смятия или по удельным давлениям (в подвижных соединениях) в предположении равномерного нагружения всех сопряженных витков (рис. 262, а, б).

Шлицевые соединения применяют для неподвижных и подвижных соединений, но по сравнению с шпоночными они обеспечивают повышенную усталостную прочность валов, имеют значительно большую нагрузочную способность, отличаются высокой точностью центрирования и направления ступиц в подвижных соединениях.

3. Изменение зазоров в подвижных соединениях вследствие обратимых температурных деформаций. Выход из строя подшипников и других замкнутых подвижных сопряжений часто связан с захватыванием шейки вала или ползуна вследствие уменьшения зазора до нуля.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков посадки могут быть (рис. 3.4) с зазором (а), переходные (б) и с натягом (в). Посадки назначают из расчета или опыта, имеющегося в данной отрасли. Посадки с зазором обычно применяют в подвижных соединениях (например, подшипниках скольжения) и в неподвижных, если надо обеспечить легкую сборку и разборку. Переходные используют в неподвижных соединениях, требующих повторных сборок и разборок с применением дополнительных креплений (шпонок, резьбовых деталей и т. д.). Посадки с натягом применяют в неподвижных соединениях. Поскольку посадка образуется сочетанием полей допусков отверстия и вала, на чертежах ее обозначают в виде дроби, причем в числителе указывают обозначение поля допуска отверстия, а в знаменателе—• вала, например 010Я7/к6.

Шероховатость поверхностей ухудшает качественные показатели работы деталей. В подвижных соединениях шероховатость приво-

показано отклонение А от параллельности отверстия относительно базовой (нижней на рисунке) поверхности, а на рис. 8.11, о несоосность Д. На рис. 8.11,6 и г показаны соответственно торцовое биение на диаметре D и радиальное биение Д = 2е. Допуски на отклонения формы и расположения поверхностей регламентируются стандартами СТ СЭВ 301 — 76 и СТ СЭВ 636 — 77. Обозначения допусков формы и расположения на чертежах производятся в соответствии со стандартом СТ СЭВ 368 — 76. Отклонение формы и расположения поверхностей влияет на качество изделий. В подвижных соединениях эти отклонения приводят к уменьшению износостойкости деталей вследствие повышенного давления на выступах неровностей, к нарушению плавности хода, шуму и т. д. В связи с искажением заданных геометрических профилей в высших кинематических парах (кулачки, копиры и т. д.) снижается кинематическая точность механизмов. В неподвижных соединениях отклонения вызывают неравномерность натягов, вследствие чего снижается прочность соединения, герметичность и точность центрирования. Допуски на отклонения формы и расположения поверхностей назначают и указывают на чертежах при наличии особых требований, вытекающих из условий работы, изготовления или контроля деталей. Во многих случаях допуски на отклонения расположения и формы поверхности не устанавливают и не указывают на чертеже. Считают, что они ограничиваются полем допуска на размер или на расстояние между поверхностями или осями.

Шероховатость влияет на прочность деталей, так как впадины неровностей поверхности являются концентраторами напряжений и способствуют разрушению, особенно при переменных нагрузках. Уменьшение шероховатости поверхности деталей повышает их сопротивление усталости, а также коррозиестой-кость. При недостаточно гладких трущихся поверхностях в подвижных соединениях соприкосновение их происходит в отдельных точках, смазка в этих местах выдавливается, нарушается непрерывность масляной пленки и создаются условия для полусухого и сухого трения. Это приводит к повышенному износу поверхностей и увеличению трения. Шероховатость поверхности также влияет на размеры зазоров и натягов в соединениях, плотность и герметичность соединений, отражательную способность поверхности, точность измерения деталей и т. д. Шероховатость нормируется по ряду параметров, устанавливаемых ГОСТ 2789-73.