Shaft: mga tampok ng disenyo, pag-uuri at paggawa. Mga shaft at axle

Mga barasAtmga palakol.Ay karaniwankatalinuhan

Ang baras ay isang bahagi ng makina na inilaan para sa torque transmission kasama nito gitnang linya. Sa karamihan ng mga kaso, sinusuportahan ng mga shaft ang mga bahagi na umiikot sa kanila (mga gear, pulley, sprocket, atbp.). Ang ilang mga shaft (halimbawa, flexible, cardan, torsion) ay hindi sumusuporta sa mga umiikot na bahagi. Ang mga shaft ng makina, na, bilang karagdagan sa mga bahagi ng gear, ay nagdadala ng mga gumaganang bahagi ng makina, ay tinatawag na mga pangunahing shaft. Ang pangunahing baras ng mga kagamitan sa makina na may paikot na paggalaw ng isang kasangkapan o produkto ay tinatawag na spindle. Ang shaft na namamahagi ng mekanikal na enerhiya sa mga indibidwal na gumaganang makina ay tinatawag na transmission shaft. SA sa ibang Pagkakataon Ang mga shaft ay ginawa bilang isang piraso na may cylindrical o bevel gear (shaft-gear) o may isang uod (shaft-worm).

Ayon sa hugis ng geometric axis, ang mga shaft ay maaaring tuwid, naka-crank At nababaluktot(na may variable na hugis ng axis). Ang pinakasimpleng tuwid na mga baras ay may hugis ng mga katawan ng pag-ikot. Ang ipinapakita ng larawan makinis (mga) At humakbang (b) mga tuwid na baras. Ang mga stepped shaft ay ang pinakakaraniwan. Upang mabawasan ang timbang o mailagay sa loob ng ibang mga bahagi, ang mga shaft ay minsan ay ginawa gamit ang isang channel sa kahabaan ng axis; sa kaibahan sa mga solid, ang mga naturang shaft ay tinatawag guwang.

Ang axis ay isang bahagi ng mga makina at mekanismo na nagsisilbing sumusuporta sa mga umiikot na bahagi, ngunit hindi nagpapadala ng kapaki-pakinabang na metalikang kuwintas. May mga ehe umiikot(A) At hindi gumagalaw(b). Ang umiikot na axis ay naka-mount sa mga bearings. Ang isang halimbawa ng mga umiikot na axle ay ang mga axle ng railway rolling stock, at ang isang halimbawa ng hindi umiikot na axle ay ang mga axle ng front wheels ng isang kotse.

Mula sa mga kahulugan ay malinaw na sa panahon ng operasyon ang mga shaft ay palaging umiikot at nakakaranas ng torsional o bending at torsion deformations, at ang mga axle ay nakakaranas lamang ng mga baluktot na deformation (tensile at compression deformations na lumitaw sa ilang mga kaso ay madalas na napapabayaan).

Mga elemento ng istruktura ng mga shaft at axle

Ang sumusuportang bahagi ng baras o ehe ay tinatawag na journal. Ang dulong pin ay tinatawag na isang tenon, at ang intermediate pin ay tinatawag na isang leeg. Ang end journal na idinisenyo upang dalhin ang nangingibabaw na axial load ay tinatawag na ikalima. Ang mga pin at journal ng baras ay nakasalalay sa mga bearings; ang sumusuportang bahagi para sa takong ay ang thrust bearing. Ang hugis ng mga axle ay maaaring cylindrical, conical, spherical at flat (takong).

Ang annular na pampalapot ng baras, na bumubuo ng isang buo kasama nito, ay tinatawag na balikat. Ang transisyonal na ibabaw mula sa isang seksyon patungo sa isa pa, na nagsisilbing suportahan ang mga bahagi na naka-mount sa baras, ay tinatawag na isang balikat.

Upang bawasan ang konsentrasyon ng stress at dagdagan ang lakas, ang mga transition sa mga lugar kung saan ang diameter ng shaft o axis ay nagbabago. Ang hubog na ibabaw ng isang makinis na paglipat mula sa isang mas maliit na seksyon sa isang mas malaki ay tinatawag na isang fillet. Ang mga fillet ay dumating sa pare-pareho at variable na curvature. Ang isang shaft fillet na naka-recess sa kabila ng patag na bahagi ng balikat ay tinatawag na undercut.

Ang hugis ng baras kasama ang haba nito ay natutukoy sa pamamagitan ng pamamahagi ng mga naglo-load, ibig sabihin, mga diagram ng mga sandali ng baluktot at metalikang kuwintas, mga kondisyon ng pagpupulong, at teknolohiya ng pagmamanupaktura. Ang mga seksyon ng paglipat ng mga shaft sa pagitan ng mga katabing hakbang ng iba't ibang mga diameter ay kadalasang ginagawa gamit ang isang kalahating bilog na uka para sa labasan ng nakakagiling na gulong.

Ang mga dulo ng landing ng mga shaft, na nilayon para sa pag-install ng mga bahagi na nagpapadala ng metalikang kuwintas sa mga makina, mekanismo at mga aparato, ay na-standardize. Ang GOST 12080-66* ay nagtatatag ng mga nominal na sukat ng cylindrical shaft ends ng dalawang disenyo (mahaba at maikli) na may diameters mula 0.8 hanggang 630 mm, pati na rin ang mga inirerekomendang sukat ng sinulid na mga dulo ng baras. Ang GOST 12081-72* ay nagtatatag ng mga pangunahing sukat ng mga conical na dulo ng mga shaft na may taper na 1:10, din sa dalawang disenyo (mahaba at maikli) at dalawang uri (na may panlabas at panloob na mga thread) na may diameters mula 3 hanggang 630 mm.

Mga materyales ng shafts at axles. Ang mga kinakailangan sa pagganap ng mga shaft at axle ay ganap na natutugunan ng carbon at alloy steels, at sa ilang mga kaso - mataas na lakas ng mga cast iron. Ang pagpili ng materyal, thermal at chemical-thermal na paggamot ay tinutukoy ng disenyo ng baras at mga suporta, teknikal na mga detalye sa produkto at sa mga kondisyon ng pagpapatakbo nito.

Para sa karamihan ng mga shaft, ginagamit ang heat-treated steels 45 at 40Х, at para sa mga kritikal na istruktura - steel 40ХН, ЗОХГТ, atbp. Ang mga shaft na gawa sa mga bakal na ito ay napapailalim sa pagpapabuti o pagpapatigas sa ibabaw na may mataas na dalas ng init.

Ang mga high-speed shaft na umiikot sa plain bearings ay nangangailangan ng mataas na tigas ng mga journal, kaya ang mga ito ay ginawa mula sa case-hardened steels na 20Kh, 12Kh2N4A, 18KhGT o nitrided steels tulad ng 38Kh2MYuA, atbp. Ang Chrome-plated shafts ay may pinakamalaking wear resistance.

Kadalasan, ang mga shaft ay napapailalim sa pag-ikot, na sinusundan ng paggiling ng mga seating surface at mga journal. Minsan ang mga ibabaw ng upuan at mga fillet ay pinakintab o pinatigas ng ibabaw (paggamot ng bola o roller).

Pagkalkulamga barasAtmga palakol

Sa panahon ng operasyon, ang mga shaft at umiikot na mga palakol, kahit na sa ilalim ng patuloy na panlabas na pagkarga, ay nakakaranas ng mga alternating bending stresses ng isang simetriko cycle, samakatuwid, ang pagkabigo ng pagkapagod ng mga shaft at umiikot na mga palakol ay posible. Ang labis na pagpapapangit ng mga shaft ay maaaring makagambala sa normal na operasyon ng mga gears at bearings, samakatuwid Ang pangunahing pamantayan para sa pagganap ng mga shaft at axle ay materyal na paglaban sa pagkapagod at katigasan. Ipinapakita ng pagsasanay na ang pagkasira ng mga shaft ng mga high-speed machine ay kadalasang nangyayari bilang resulta ng materyal na pagkapagod.

Para sa pangwakas na pagkalkula ng baras, kinakailangang malaman ang disenyo nito, uri at lokasyon ng mga suporta, at mga lugar kung saan inilalapat ang mga panlabas na load. Gayunpaman, ang pagpili ng mga bearings ay maaari lamang isagawa kapag ang diameter ng baras ay kilala. kaya lang Ang pagkalkula ng mga shaft ay isinasagawa sa dalawang yugto: paunang(disenyo) at pangwakas(pagsubok) (hindi namin isasaalang-alang ang pangalawang yugto).

Paunang pagkalkula ng mga shaft. Ang pagkalkula ng disenyo ay isinasagawa para lamang sa pamamaluktot, Bukod dito, upang mabayaran ang mga baluktot na stress at iba pang hindi natukoy na mga kadahilanan, nang malaki pinababang halaga pinahihintulutang torsional stresses, halimbawa para sa mga seksyon ng output ng gearbox shafts = (0.025...0.03), kung saan ang pansamantalang pagtutol ng materyal ng baras. Pagkatapos ang diameter ng baras ay matutukoy mula sa kondisyon ng lakas

Ang resultang halaga ng diameter ay bilugan sa pinakamalapit batayang sukat ayon sa GOST 6636-69* "Normal linear na sukat", na nagtatatag ng apat na hanay ng pangunahing at isang bilang ng mga karagdagang sukat; ang huli ay maaari lamang gamitin sa mga makatwirang kaso.

Kapag nagdidisenyo ng mga gearbox, ang diameter ng output na dulo ng drive shaft ay maaaring kunin na katumbas ng diameter ng electric motor shaft kung saan ang gearbox shaft ay konektado sa pamamagitan ng isang pagkabit.

Matapos itatag ang diameter ng output end ng shaft, ang diameter ng shaft journal ay itinalaga (bahagyang mas malaki kaysa sa diameter ng output end) at ang mga bearings ay napili. Para sa kadalian ng pagpupulong, ang diameter ng mga mounting surface ng mga shaft sa ilalim ng mga hub ng mga naka-mount na bahagi ay mas malaki kaysa sa mga diameter ng mga katabing seksyon. Bilang isang resulta, ang stepped shaft ay malapit sa hugis sa isang sinag ng pantay na pagtutol.

Val - bahagi ng makina na inilaan para sa transmisyon ng metalikang kuwintas sa gitnang linya nito. Sa karamihan ng mga kaso, sinusuportahan ng mga shaft ang mga bahagi na umiikot sa kanila (mga gear, pulley, sprocket, atbp.). Ang ilang mga shaft (halimbawa, flexible, cardan, torsion) ay hindi sumusuporta sa mga umiikot na bahagi. Ang mga shaft ng makina, na, bilang karagdagan sa mga bahagi ng gear, ay nagdadala ng mga gumaganang bahagi ng makina, ay tinatawag katutubo. Ang pangunahing baras ng mga makina na may umiikot na paggalaw ng isang kasangkapan o produkto ay tinatawag suliran. Ang isang baras na namamahagi ng mekanikal na enerhiya sa mga indibidwal na gumaganang makina ay tinatawag paghawa Sa ilang mga kaso, ang mga shaft ay ginawa bilang isang piraso na may cylindrical o bevel gear (shaft-gear) o may isang uod (shaft-worm).

Ayon sa hugis ng geometric axis, ang mga shaft ay maaaring tuwid, naka-crank At nababaluktot(na may variable na hugis ng axis). Ang pinakasimpleng tuwid na mga baras ay may hugis ng mga katawan ng pag-ikot. Ipinapakita ng Figure 12.1 makinis (mga) At humakbang (b) mga tuwid na baras. Ang mga stepped shaft ay ang pinakakaraniwan. Upang mabawasan ang timbang o mailagay sa loob ng ibang mga bahagi, ang mga shaft ay minsan ay ginawa gamit ang isang channel sa kahabaan ng axis; sa kaibahan sa mga solid, ang mga naturang shaft ay tinatawag guwang. Ang crankshaft ay ipinapakita sa Fig. (12.1, V).

kanin. 12.1.

Aksis- isang bahagi ng mga makina at mekanismo na nagsisilbing sumusuporta sa mga umiikot na bahagi, ngunit hindi nagpapadala ng kapaki-pakinabang na metalikang kuwintas. May mga ehe umiikot(Larawan 12.2, A) At hindi gumagalaw(b). Ang umiikot na axis ay naka-mount sa mga bearings. Ang isang halimbawa ng umiikot na mga ehe ay ang mga ehe ng mga sasakyang riles.

kanin. 12.2.

Mula sa mga kahulugan ay malinaw na ang mga shaft ay palaging umiikot sa panahon ng operasyon at nakakaranas ng torsional o bending at torsion deformations, at ang mga axle ay nakakaranas lamang ng mga baluktot na deformation.

Mga elemento ng istruktura ng mga shaft at axle (Larawan 12.3). Ang sumusuportang bahagi ng baras o ehe ay tinatawag ehe. Tinatawag ang dulong pin tinik, at ang intermediate - leeg. Ang isang end journal na idinisenyo upang magdala ng isang nangingibabaw na axial load ay tinatawag panglima. Naka-on ang mga pin at journal ng baras bearings, ang sumusuportang bahagi para sa takong ay thrust bearing Ang hugis ng axle ay maaaring cylindrical, conical, spherical o flat. Ang annular na pampalapot ng baras, na bumubuo ng isang buo kasama nito, ay tinatawag balikat.

Ang transisyonal na ibabaw mula sa isang seksyon patungo sa isa pa, na nagsisilbi upang suportahan ang mga bahagi na naka-mount sa baras, ay tinatawag balikat(tingnan ang Fig. 12.1, b). Upang bawasan ang konsentrasyon ng stress at dagdagan ang lakas, ang mga transition sa mga lugar kung saan ang diameter ng shaft o axis ay nagbabago. hubog na ibabaw ang isang maayos na paglipat mula sa isang mas maliit na seksyon sa isang mas malaki ay tinatawag fillet(tingnan ang Fig. 12.1, b). Ang mga fillet ay dumating sa pare-pareho at variable na curvature. Ang shaft fillet, na lumalim sa kabila ng patag na bahagi ng balikat, ay tinatawag undercut.

kanin. 12.3.

Ang hugis ng baras kasama ang haba nito ay tinutukoy ng pamamahagi ng mga naglo-load, i.e. mga diagram ng mga sandali ng baluktot at metalikang kuwintas, mga kondisyon ng pagpupulong at teknolohiya sa pagmamanupaktura. Ang mga seksyon ng paglipat ng mga shaft sa pagitan ng mga katabing hakbang ng iba't ibang mga diameter ay kadalasang ginagawa gamit ang isang kalahating bilog na uka para sa labasan ng nakakagiling na gulong.

Ang mga dulo ng landing ng mga shaft, na nilayon para sa pag-install ng mga bahagi na nagpapadala ng metalikang kuwintas sa mga makina, mekanismo at mga aparato, ay na-standardize.

Mga materyales ng shafts at axles. Ang mga kinakailangan sa pagganap ng mga shaft at axle ay ganap na natutugunan ng mga carbon at alloy na bakal, at sa ilang mga kaso ng high-strength na cast iron. Ang pagpili ng materyal, thermal at chemical-thermal na paggamot ay tinutukoy ng disenyo ng baras at mga suporta, mga teknikal na pagtutukoy para sa produkto at mga kondisyon ng pagpapatakbo nito.

Para sa karamihan ng mga shaft, ginagamit ang heat-treated steels 45 at 40Х, at para sa mga kritikal na istruktura - steels 40ХН, ЗОХГТ, atbp. Ang mga shaft na gawa sa mga bakal na ito ay napapailalim sa pagpapabuti o pagpapatigas sa ibabaw na may mataas na dalas ng mga alon.

Ang mga high-speed shaft na umiikot sa plain bearings ay nangangailangan ng mataas na tigas ng mga journal, kaya ang mga ito ay ginawa mula sa case-hardened steels 20Х, 12Х2Н4А, 18ХГТ o nitrided steels tulad ng 38Х2МУА, atbp. Ang Chrome-plated shafts ay may pinakamalaking wear resistance.

19.11.2015

Mga baras At mga palakol ginagamit sa mechanical engineering para sa pag-aayos iba't ibang katawan pag-ikot (maaaring mga gear, pulley, rotor at iba pang elemento na naka-install sa mga mekanismo).

Kumain pangunahing pagkakaiba shafts mula sa mga axle: ang dating ay nagpapadala ng sandali ng puwersa na nilikha ng pag-ikot ng mga bahagi, at ang huli ay nakakaranas ng baluktot na stress sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na puwersa. Sa kasong ito, ang mga shaft ay palaging isang umiikot na elemento ng mekanismo, at ang mga axes ay maaaring umiikot o nakatigil.

Mula sa perspektibo sa paggawa ng metal, ang mga shaft at axle ay mga bahagi ng metal na kadalasang mayroong circular cross-section.

Mga uri ng shafts

Ang mga shaft ay naiiba sa disenyo ng axis. I-highlight ang mga sumusunod na uri mga shaft:

tuwid. Sa istruktura, hindi sila naiiba sa mga palakol. Sa turn, may makinis, stepped at hugis tuwid shafts at axles. Kadalasan sa mechanical engineering, ang mga stepped shaft ay ginagamit, na nakikilala sa pamamagitan ng kadalian ng pag-install sa mga mekanismo
cranked, na binubuo ng ilang mga tuhod at pangunahing mga journal, na nakasalalay sa mga bearings. Bumubuo sila ng isang elemento ng mekanismo ng pihitan. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay ang pag-convert ng reciprocating motion sa rotational motion, o vice versa.
nababaluktot (sira-sira). Ginagamit ang mga ito upang magpadala ng metalikang kuwintas sa pagitan ng mga baras na may mga offset na palakol ng pag-ikot.

Ang paggawa ng mga shaft at axle ay isa sa mga pinaka-dynamic na lugar sa industriyang metalurhiko. Batay sa mga elementong ito, ang mga sumusunod na produkto ay nakuha:

mga elemento ng transmisyon ng metalikang kuwintas (mga bahagi ng mga keyed joints, splines, interference joints, atbp.);
suporta bearings (rolling o sliding);
mga selyo sa dulo ng baras;
mga elementong kumokontrol sa mga yunit at suporta ng paghahatid;
mga elemento para sa axial fixation ng rotor blades;
paglipat ng mga fillet sa pagitan ng mga elemento ng iba't ibang diameters sa isang istraktura.

Ang mga dulo ng output ng mga shaft ay may hugis ng isang silindro o kono, konektado gamit ang mga couplings, pulleys, at sprockets.

Ang mga shaft at axle ay maaari ding guwang o solid. Ang iba pang mga bahagi ay maaaring i-mount sa loob ng mga guwang na shaft, at maaari rin silang magamit upang gumaan ang kabuuang bigat ng istraktura.

Ang pag-andar ng axial clamps na naka-install sa shaft ng mga bahagi ay ginagampanan ng mga hakbang (collars), spacer bushings na may naaalis na axle, mga singsing, at spring thrust ring ng mga bearings.

Ang Elektromash enterprise ay gumagawa ng mga produktong ito sa isang production site na nilagyan ng pinakamodernong kagamitan. Sa amin kaya mo bumili ng mga shaft at axle anumang uri upang mag-order. Rating: 3.02

Ang mga gear, pulley, sprocket at iba pang umiikot na bahagi ng makina ay inilalagay sa mga shaft o axle.

baras idinisenyo upang magpadala ng metalikang kuwintas sa kahabaan ng axis nito, upang suportahan ang mga bahagi na matatagpuan dito at upang makita ang mga puwersang kumikilos sa kanila. Sa panahon ng operasyon, ang baras ay nakakaranas yumuko At pamamaluktot, at sa ilang mga kaso - karagdagang pag-uunat o compression.

Aksis sinusuportahan lamang ang mga bahaging naka-install dito at nakikita ang mga puwersang kumikilos sa kanila. Hindi tulad ng isang baras, ang isang ehe ay hindi nagpapadala ng metalikang kuwintas at, samakatuwid, hindi nakakaranas ng pamamaluktot. Ang mga axle ay maaaring hindi gumagalawmi o maaaring paikutin kasama ang mga bahaging nakakabit sa kanila.

Ayon sa hugis ng geometric axis nahahati ang mga shaft sa tuwid(Fig.2) At hindi direkta- cranked at sira-sira. Ang mga hindi direktang shaft ay inuri bilang mga espesyal na bahagi.

mga ehe, kadalasan, itinakwilmagbenta ng diretso(tingnan ang Fig. 1). Sa disenyo, ang mga tuwid na shaft at axle ay naiiba sa bawat isa.

kanin. 1. Trolley axle

Ang mga tuwid na shaft at axle ay maaaring makinis o stumabula(tingnan ang Fig. 2).

R ay. 2. Straight stepped shaft:

1 - tinik; 2 - leeg; 3 - tindig; 4 - isang singsing na may transverse groove upang mapaunlakan ang mga bearing puller rods

Ang stepped na hugis ay nagtataguyod ng pantay na pag-igting sa mga indibidwal na seksyon at pinapasimple ang paggawa at pag-install ng mga bahagi sa baras.

Ayon sa cross-sectional na hugis ang mga shaft at axle ay solid at guwang(may axial hole). Ang mga hollow shaft ay ginagamit upang mabawasan ang timbang o upang ilagay sa loob ng ibang bahagi.

Ayon sa panlabas na balangkas ng cross section nahahati ang mga shaft sa splined at susi, pagkakaroon ng spline profile o profile na may keyway sa isang tiyak na haba.

2. Mga elemento ng istruktura. Mga materyales sa baras at ehe

Trunnions- sumusuporta sa mga seksyon ng baras o ehe. Sila ay nahahati sa spike, leeg at takong.

Sh Ipom tinatawag na journal na matatagpuan sa dulo ng isang baras o axis at nagpapadala ng nakararami sa radial force (tingnan ang Fig. 2). leeg tinatawag na journal sa gitnang bahagi ng baras o ehe. Ang mga suporta para sa mga mitsa at leeg ng mga baras aysa ilalimmga tinik. Maaaring hugis ang mga spike at leeg mga silindroical, conical o spherical. Sa karamihan ng mga kaso ito ay ginagamit cylindrical na mga pin.

Fig.3. Mga takong

Panglima tinatawag na trunnion na nagpapadala ng axial force (Fig. 3). Nagsisilbi silang mga suporta para sa mga takongthrust bearings. Mga takong may iba't ibang hugis solidmi (Larawan 3,A), singsingikaw (Larawan 3,b) At greenaka-bench(Larawan 3, V). Ang mga takong ng suklay ay bihira na ngayong ginagamit.

Mga landing surface mga shaft at axle sa ilalim ng mga hub isinagawa ang mga naka-mount na bahagi cylindrical at conicalkimi(tingnan ang Fig. 2). Kapag gumagawa ng interference fit, ang diameter ng mga ibabaw na ito ay mas malaki kaysa sa diameter ng mga katabing lugar para sa kadalian ng pagpindot at pagbabawas ng konsentrasyon ng stress (tingnan ang Fig. 2). Ang mga diameter ng mga seating surface at ang mga diameter para sa sliding bearings ay pinili mula sa isang bilang ng mga normal na linear na dimensyon; ang mga diameter para sa rolling bearings ay pinili ayon sa mga pamantayan ng tindig.

Ang mga conical na dulo ng shafts (tingnan ang Fig. 2) ay ginawa gamit angtaper 1:10. Ginagamit ang mga ito upang mapadali ang pag-install mga bahagi na naka-install sa baras.

Mga transisyonal na lugar mga shaft at axle sa pagitan ng dalawang yugto ng magkakaibang diameter:

A)may uka na may bilugan upang lumabas sa grinding wheel (Fig. 4, A);

b)na may isang fillet ng pare-pareho ang radius, kanin. 4, b(ang fillet ay ang ibabaw ng isang maayos na paglipat mula sa isang seksyon ng isang mas maliit na seksyon sa isang mas malaki);

V ) na may fillet ng variable radius(bigas. 4, V).

kanin. 4. Mga seksyon ng paglipat ng baras

Ang mga seksyon ng paglipat ay mga concentrator ng boltaheMga nobyo. Ang isang epektibong paraan upang mabawasan ang konsentrasyon ng stress sa mga lugar ng paglipat ay promosyon

katatagan sa pamamagitan ng paggawa ng mga unloading grooves (Larawan 5, A), pagtaas ng fillet radii, paggawa ng mga butas sa mga hakbang na mas malaking diameter (Fig. 5, b). Pagpapatigas ng strain (sariveting) pinatataas ng mga fillet ang kapasidad na nagdadala ng pagkargaari-arian ng mga shaft at axle.

kanin. 5. Paraan ng pagtaas ng nominal na lakas ng shafts

Mga materyales sa baras at ehedapat magalingsho na iproseso, maging matibay atmay mataas na elastic modulus.Ito Ang mga kinakailangan ay ganap na natutugunan ng carbon at haluang metal na bakal, kung saan pangunahing ginawa ang mga shaft at axle. Para sa mga shaft at axle na walang hardening heat treatment, ginagamit ang steels St5, St6; para sa mga shaft na may paggamot sa init - bakal 45, 40Х. Ang mga high-speed shaft na tumatakbo sa mga plain bearings ay gawa sa bakal 20, 20Х, 12ХНЗА.Ang mga journal ng mga shaft na ito ay sementoupang madagdagan ang wear resistance.

Ang mga shaft at axle ay pinoproseso sa mga lathe, na sinusundan ng paggiling ng mga journal at seating surface.

Mga shaft at axle. Pangkalahatang Impormasyon

Inilaan ang bahagi ng makina ng baraspara sa torque transmissionsa gitnang linya nito. Sa karamihan ng mga kaso, sinusuportahan ng mga shaft ang mga bahagi na umiikot sa kanila (mga gear, pulley, sprocket, atbp.). Ang ilang mga shaft (halimbawa, flexible, cardan, torsion) ay hindi sumusuporta sa mga umiikot na bahagi. Ang mga shaft ng makina, na, bilang karagdagan sa mga bahagi ng gear, ay nagdadala ng mga gumaganang bahagi ng makina, ay tinatawag na mga pangunahing shaft. Ang pangunahing baras ng mga kagamitan sa makina na may paikot na paggalaw ng isang kasangkapan o produkto ay tinatawag na spindle. Ang shaft na namamahagi ng mekanikal na enerhiya sa mga indibidwal na gumaganang makina ay tinatawag na transmission shaft. Sa ilang mga kaso, ang mga shaft ay ginawa bilang isang piraso na may cylindrical o bevel gear (shaftgear) o may isang uod (shaftworm).

Ayon sa hugis ng geometric axis, ang mga shaft ay maaaringtuwid, naka-crank at nababaluktot (na may variable na hugis ng axis). Ang pinakasimpleng tuwid na mga baras ay may hugis ng mga katawan ng pag-ikot. Ang ipinapakita ng larawan makinis (a) at hakbang (b) mga tuwid na baras. Ang mga stepped shaft ay ang pinakakaraniwan. Upang mabawasan ang timbang o mailagay sa loob ng ibang mga bahagi, ang mga shaft ay minsan ay ginawa gamit ang isang channel sa kahabaan ng axis; sa kaibahan sa mga solid, ang mga naturang shaft ay tinatawag guwang.

Axle na bahagi ng mga makina at mekanismo na nagsisilbing sumusuporta sa mga umiikot na bahagi, ngunithindi nagpapadala ng kapaki-pakinabang na metalikang kuwintas. Ang mga ax ay maaaring umiikot (a) o nakatigil (b). Ang umiikot na axis ay naka-mount sa mga bearings. Ang isang halimbawa ng mga umiikot na axle ay ang mga axle ng railway rolling stock, at isang halimbawa ng hindi umiikot na axle ng mga gulong sa harap ng isang kotse.

Mula sa mga kahulugan ay malinaw na sa panahon ng operasyon ang mga shaft ay palaging umiikot at nakakaranas ng torsional o bending at torsion deformations, at ang mga axes ay nakakaranas lamang ng mga baluktot na deformation (tension at compression deformations na lumitaw sa ilang mga kaso ay madalas na napapabayaan).

Mga elemento ng istruktura ng mga shaft at axle

Ang mga dulo ng landing ng mga shaft, na nilayon para sa pag-install ng mga bahagi na nagpapadala ng metalikang kuwintas sa mga makina, mekanismo at mga aparato, ay na-standardize. Ang GOST 1208066* ay nagtatatag ng mga nominal na sukat ng mga cylindrical na dulo ng mga shaft ng dalawang disenyo (mahaba at maikli) na may mga diameter mula 0.8 hanggang 630 mm, pati na rin ang mga inirerekomendang sukat ng mga sinulid na dulo ng baras. Ang GOST 1208172* ay nagtatatag ng mga pangunahing sukat ng mga conical na dulo ng mga shaft na may taper na 1:10, din sa dalawang bersyon (mahaba at maikli) at dalawang uri (na may panlabas at panloob na mga thread) na may diameters mula 3 hanggang 630 mm.

Mga materyales ng shafts at axles.Ang mga kinakailangan sa pagganap ng mga shaft at axle ay ganap na natutugunan ng mga carbon at alloy na bakal, at sa ilang mga kaso ng high-strength na cast iron. Ang pagpili ng materyal, thermal at chemical-thermal na paggamot ay tinutukoy ng disenyo ng baras at mga suporta, mga teknikal na pagtutukoy para sa produkto at mga kondisyon ng pagpapatakbo nito.

Para sa karamihan ng mga shaft, ginagamit ang heat-treated steels 45 at 40Х, at para sa mga kritikal na istruktura, steel 40ХН, ЗОХГТ, atbp. Ang mga shaft na gawa sa mga bakal na ito ay napapailalim sa pagpapabuti o pagpapatigas sa ibabaw na may mataas na dalas ng init.

Ang mga high-speed shaft na umiikot sa mga plain bearings ay nangangailangan ng mataas na tigas ng mga journal, kaya ang mga ito ay ginawa mula sa case-hardened steels na 20Kh, 12Kh2N4A, 18KhGT o nitrided steels tulad ng 38Kh2MYuA, atbp. Ang Chrome-plated shafts ay may pinakamalaking wear resistance.

Pagkalkula ng mga shaft at axes

Sa panahon ng operasyon, ang mga shaft at umiikot na mga palakol, kahit na sa ilalim ng patuloy na panlabas na pagkarga, ay nakakaranas ng mga alternating bending stresses ng isang simetriko cycle, samakatuwid, ang pagkabigo ng pagkapagod ng mga shaft at umiikot na mga palakol ay posible. Ang labis na pagpapapangit ng mga shaft ay maaaring makagambala sa normal na operasyon ng mga gears at bearings, samakatuwidAng pangunahing pamantayan para sa pagganap ng mga shaft at axle ay materyal na paglaban sa pagkapagod at katigasan.Ipinapakita ng pagsasanay na ang pagkasira ng mga shaft ng mga high-speed machine ay kadalasang nangyayari bilang resulta ng materyal na pagkapagod.

Para sa pangwakas na pagkalkula ng baras, kinakailangang malaman ang disenyo nito, uri at lokasyon ng mga suporta, at mga lugar kung saan inilalapat ang mga panlabas na load. Gayunpaman, ang pagpili ng mga bearings ay maaari lamang isagawa kapag ang diameter ng baras ay kilala. kaya langAng pagkalkula ng mga shaft ay isinasagawa sa dalawang yugto: paunang(disenyo) at pangwakas (pagsubok) (hindi namin isasaalang-alang ang pangalawang yugto).

Paunang pagkalkula ng mga shaft.Ang pagkalkula ng disenyo ay isinasagawapara lamang sa pamamaluktot,Bukod dito, upang mabayaran ang mga baluktot na stress at iba pang hindi natukoy na mga kadahilanan, ang makabuluhang nabawasan na mga halaga ng pinahihintulutang torsional stress ay kinuha, halimbawa, para sa mga seksyon ng output ng gearbox shafts = (0.025...0.03), kung saan ang pansamantalang paglaban ng materyal ng baras. Pagkatapos ang diameter ng baras ay matutukoy mula sa kondisyon ng lakas

saan

Ang resultang halaga ng diameter ay bilugan sa pinakamalapit na karaniwang sukat alinsunod sa GOST 663669* "Normal linear na sukat", na nagtatatag ng apat na hanay ng pangunahing at isang bilang ng mga karagdagang dimensyon; ang huli ay maaari lamang gamitin sa mga makatwirang kaso.