Lektura 6. Mga baras at ehe.

Mga tanong sa pag-aaral:

1. Layunin, disenyo at materyales ng mga shaft at axle.

2. Pamantayan sa pagganap at pagkalkula ng mga shaft at axle.

3. Pagkalkula ng mga shaft.

4. Susi at splined na mga koneksyon.

5. Pagkalkula ng lakas ng mga koneksyon na may parallel key.

6. Pin na mga koneksyon.

1. Layunin, disenyo at materyales ng mga shaft at axle.

baras tumawag sa isang bahagi (karaniwang makinis o stepped cylindrical na hugis) na idinisenyo upang suportahan ang mga pulley, gear, sprocket, roller, atbp. na naka-install dito, at upang magpadala ng metalikang kuwintas.

Sa panahon ng operasyon, ang baras ay nakakaranas ng baluktot at pamamaluktot, at sa ilang mga kaso, bilang karagdagan sa baluktot at pamamaluktot, ang mga baras ay maaaring makaranas ng makunat (compression) pagpapapangit.

Ang ilang mga shaft ay hindi sumusuporta sa mga umiikot na bahagi at gumagana lamang sa pamamaluktot.

baras 1 (Larawan 8.1, p. 204 Markhel) ay may mga suporta 2 tinatawag na bearings. Ang bahagi ng baras na sakop ng suporta ay tinatawag pin . Tinatawag ko ang dulo ng mga pin spike 3 , at mga intermediate - mga leeg 4 .

Pag-uuri ng mga shaft at axle.

Sa pamamagitan ng layunin Ang mga shaft ay nahahati sa:

Mga gear shaft (naka-install ang mga bahagi ng gear sa kanila);

Mga pangunahing shaft (ang mga gumaganang bahagi ng makina ay naka-install din sa kanila).

Sa pamamagitan ng geometric na hugis Ang mga shaft ay nahahati sa:

Tuwid (tingnan ang Fig. 8.1);

Crank (Larawan 8.3, A);

Mga Crankshaft (Larawan 8.3, b);

Flexible (Larawan 8.3, V);

Teleskopiko (Larawan 8.3, G);

Mga cardan shaft (Larawan 8.3, d).

Ang crank at crankshafts ay ginagamit upang i-convert ang reciprocating motion sa rotational motion (piston engines) o vice versa (compressors); nababaluktot - para sa pagpapadala ng metalikang kuwintas sa pagitan ng mga bahagi ng makina na nagbabago ng kanilang posisyon sa panahon ng operasyon (mga mekanismo ng konstruksyon, mga dental machine, atbp.); teleskopiko - kung ito ay kinakailangan upang axially ilipat ang isang baras na may kaugnayan sa isa pa.

Sa pamamagitan ng mga tampok ng disenyo: makinis na mga baras at mga palakol (Larawan 8.2); stepped shafts at axles (tingnan ang Fig. 8.1); gear shafts (tingnan ang Fig. 3.36; 3.46, V); worm shafts (tingnan ang Fig. 5.1, pos. 1 ).

Ayon sa uri ng seksyon Ang mga shaft at axle ay:

Solid (tingnan ang Fig. 8.2, a);

Hollow (tingnan ang Fig. 8.2, b);

Pinagsama (Larawan 8.3,d).

Mga site 1 axes at shafts (Fig. 8.4), kung saan sila magpahinga sa mga bearings kapag perceiving axial load, sila ay tinatawag na takong . Ang mga footrest ay nagsisilbing suporta para sa mga takong 2 . Ang mga seating surface ng mga shaft at axle para sa mga hub ng mga naka-mount na bahagi ay ginawang cylindrical, conical o spherical. Ang mga cylindrical axle ay malawakang ginagamit sa mechanical engineering; conical at ball pin; Ang mga conical at ball journal ay bihirang ginagamit.

Tanong : Ano ang mga pangalan ng mga trunnion na ipinapakita sa Fig. 8.5?

-sa Fig. 8.5, a - cylindrical axle;

- sa Fig. 8.5, b - korteng kono;

- sa Fig. 8.5, c – bola.

Ang mga seksyon ng paglipat (fillet) sa pagitan ng mga yugto ng mga shaft at axle ay ginawa upang bawasan ang mga konsentrasyon ng stress at dagdagan ang tibay. Ang mga dulo ng mga shaft at axle ay ginawa gamit ang chamfered, ibig sabihin. bahagyang gilingin ang mga ito sa dulo. Ang mga seating surface ng mga shaft at axle ay pinoproseso sa mga lathe at grinding machine.

- Tanong : Ano ang tinatawag na fillet?

-Ang fillet ay ang ibabaw ng isang maayos na paglipat mula sa isang mas maliit na seksyon (axis) patungo sa isang mas malaki.

Mga materyales para sa mga shaft at axle .

Ang mga materyales na kadalasang ginagamit para sa mga axle at shaft ay carbon at alloy steels (rolled steel, forgings at, mas madalas, steel castings), pati na rin ang high-strength modified cast iron at non-ferrous metal alloys (sa paggawa ng instrumento). Para sa mga hindi kritikal na light-loaded shaft at axle structures, ginagamit ang mga carbon steel na walang heat treatment. Ang mga kritikal, mabigat na load na mga shaft ay ginawa mula sa haluang metal na bakal 40ХНМА, 25ХГТ, atbp. Nang walang paggamot sa init, ang mga bakal 35 at 40, St5, St6, 40Х, 40ХН, 30ХН3А ay ginagamit, na may paggamot sa init - 50, atbp.

Sa industriya ng automotive at tractor, ang mga crankshaft ng makina ay gawa sa ductile o ductile iron.

Tanong : Ipahiwatig ang pinakakaraniwang mga grado ng bakal na ginagamit para sa paggawa ng mga shaft at axle.

- Sa paggawa ng mga shaft at axle, ang mga marka ng bakal na St3, St4, St5, 35, 40, 45, 45, 50, 40Х, 40ХН ay ginagamit.

Noong nakaraan, pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga gear bilang isang solong buong mekanismo, at isinasaalang-alang din ang mga elemento na direktang kasangkot sa paghahatid ng paggalaw mula sa isang link ng mekanismo patungo sa isa pa. Ang paksang ito ay magpapakita ng mga elemento na inilaan para sa pangkabit ng mga bahagi ng mekanismo na direktang kasangkot sa paghahatid ng paggalaw (mga pulley, sprocket, gears at worm wheels, atbp.). Sa huli, ang kalidad ng mekanismo, ang kahusayan, pagganap at tibay nito ay higit na nakadepende sa mga detalyeng iyon na tatalakayin sa ibang pagkakataon. Ang una sa mga elemento ng mekanismong ito ay ang mga shaft at axle.

baras(Fig. 17) - isang bahagi ng isang makina o mekanismo na idinisenyo upang magpadala ng torque o torque kasama nito gitnang linya. Karamihan sa mga shaft ay umiikot (gumagalaw) na mga bahagi ng mga mekanismo; ang mga bahagi na direktang kasangkot sa paghahatid ng metalikang kuwintas (gears, pulleys, chain sprocket, atbp.) ay karaniwang nakakabit sa kanila.

Aksis(Larawan 18) - isang bahagi ng isang makina o mekanismo na idinisenyo upang suportahan ang mga umiikot na bahagi at hindi kasangkot sa paghahatid ng pag-ikot o metalikang kuwintas. Ang axis ay maaaring magagalaw (umiikot, Fig. 18, a) o maayos (Fig. 18, b).

Pag-uuri ng mga shaft at axle:

1. Ayon sa hugis ng longitudinal geometric axis:

1.1.tuwid(longitudinal geometric axis - tuwid na linya), halimbawa, mga gearbox shaft, gearbox shaft ng mga sinusubaybayan at gulong na sasakyan;

1.2. naka-crank(ang longitudinal geometric axis ay nahahati sa ilang mga segment, parallel sa bawat isa at displaced relative to each other sa radial direction), halimbawa, ang crankshaft ng internal combustion engine;

1.3. nababaluktot(ang longitudinal geometric axis ay isang linya ng variable na curvature, na maaaring magbago sa panahon ng pagpapatakbo ng mekanismo o sa panahon ng pag-install at pagtatanggal-tanggal na mga aktibidad), ay kadalasang ginagamit sa speedometer drive ng mga sasakyan.

2. Ni functional na layunin:

2.1. mga gear shaft, nagdadala sila ng mga elemento na nagpapadala ng metalikang kuwintas (mga gear o worm na gulong, pulley, sprocket, coupling, atbp.) at kadalasang nilagyan ng mga dulong bahagi na nakausli sa mga sukat ng katawan ng mekanismo;

2.2. mga transmission shaft ay nilayon, bilang panuntunan, upang ipamahagi ang kapangyarihan ng isang mapagkukunan sa ilang mga mamimili;

2.3. pangunahing mga shaft- mga shaft na nagdadala ng gumaganang katawan ng mga actuator (ang mga pangunahing shaft ng mga machine tool na nagdadala ng workpiece o tool ay tinatawag na mga spindle).

3. Straight shafts ayon sa disenyo at panlabas na ibabaw:

3.1. makinis ang mga shaft ay may parehong diameter sa buong haba;

3.2. humakbang ang mga shaft ay nakikilala sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga seksyon na may iba't ibang mga diameters;

3.3. guwang ang mga shaft ay nilagyan ng isang through o blind hole, coaxial na may panlabas na ibabaw ng shaft at umaabot sa halos lahat ng haba ng shaft;

3.4. splined ang mga shaft sa kahabaan ng panlabas na cylindrical na ibabaw ay may mga longitudinal na projection - mga spline, pantay na may pagitan sa paligid ng circumference at idinisenyo upang magpadala ng moment load mula o sa mga bahagi na direktang kasangkot sa paghahatid ng metalikang kuwintas;

3.5. pinagsama ang mga shaft na may mga elemento na direktang kasangkot sa paghahatid ng metalikang kuwintas (gear shaft, worm shaft).

Mga elemento ng istruktura ng baras ay ipinakita sa Fig. 19.

Mga bahagi ng suporta Ang mga shaft at axle kung saan ang mga kargada na kumikilos sa kanila ay ipinadala sa mga bahagi ng katawan ay tinatawag trunnion. Ang journal na matatagpuan sa gitnang bahagi ng baras ay karaniwang tinatawag leeg. Ang end journal ng shaft, na nagpapadala lamang ng radial load o radial at axial load nang sabay-sabay sa mga bahagi ng pabahay, ay tinatawag tinik, at ang end journal na nagpapadala lamang ng axial load ay tinatawag panglima. Ang mga elemento ng mga bahagi ng pabahay ay nakikipag-ugnayan sa mga journal ng baras, na nagpapahintulot sa baras na iikot, na hinahawakan ito sa posisyon na kinakailangan para sa normal na operasyon at pagkuha ng pagkarga mula sa baras. Alinsunod dito, ang mga elemento na nakikita ang radial load (at madalas kasama ng radial at axial) ay tinatawag bearings, at mga elemento na idinisenyo upang sumipsip lamang ng axial load - thrust bearings.

Ang isang annular na pampalapot ng isang baras na may maikling haba, na bumubuo ng isang buo kasama nito at nilayon upang limitahan ang paggalaw ng ehe ng baras mismo o mga bahagi na naka-mount dito, ay tinatawag na balikat.

Ang ibabaw ng paglipat mula sa isang mas maliit na diameter ng baras patungo sa isang mas malaki, na nagsisilbing suportahan ang mga bahagi na naka-mount sa baras, ay tinatawag na balikat.

Ang transition surface mula sa cylindrical na bahagi ng shaft hanggang sa balikat, na ginawa nang hindi inaalis ang materyal mula sa cylindrical at end surface (Fig. 20. b, c), ay tinatawag fillet. Ang fillet ay inilaan upang mabawasan ang konsentrasyon ng stress sa transition zone, na humahantong naman sa pagtaas ng lakas ng pagkapagod ng baras. Kadalasan, ang fillet ay ginawa sa anyo ng isang radius surface (Fig. 20. b), gayunpaman, sa sa ibang Pagkakataon ang fillet ay maaaring gawin sa anyo ng isang ibabaw ng variable double curvature (Fig. 20. c). Ang huling anyo ng fillet ay nagbibigay ng maximum na pagbawas sa konsentrasyon ng stress, ngunit nangangailangan ng isang espesyal na chamfer sa butas ng naka-mount na bahagi.

Ang isang maliit na depresyon sa cylindrical na ibabaw ng isang baras, na ginawa kasama ang isang radius sa axis ng baras, ay tinatawag na uka(Larawan 20, a, d, f). Ang isang uka, tulad ng isang fillet, ay kadalasang ginagamit upang idisenyo ang paglipat mula sa cylindrical na ibabaw ng isang baras hanggang sa dulong ibabaw ng balikat nito. Ang pagkakaroon ng isang uka sa kasong ito ay nagbibigay ng kanais-nais na mga kondisyon para sa pagbuo ng mga cylindrical seating surface, dahil ang groove ay ang puwang para sa exit ng tool na bumubuo sa cylindrical surface sa panahon ng machining (cutter, grinding wheel). Gayunpaman, hindi ibinubukod ng uka ang posibilidad ng pagbuo ng isang hakbang sa dulong ibabaw ng balikat.

Ang isang maliit na depresyon sa dulo na ibabaw ng balikat ng baras, na ginawa kasama ang axis ng baras, ay tinatawag undercut(Larawan 20, d). Ang undercut ay nagbibigay ng kanais-nais na mga kondisyon para sa pagbuo ng end bearing surface ng balikat, dahil ito ay isang puwang para sa paglabas ng tool na bumubuo sa ibabaw na ito sa panahon ng machining (cutter, grinding wheel), ngunit hindi ibinubukod ang posibilidad ng pagbuo. ng isang hakbang sa cylindrical na ibabaw ng baras sa panahon ng huling pagproseso nito.

Ang parehong mga problemang ito ay nalutas sa pamamagitan ng pagpapasok ng isang baras sa disenyo hilig na uka(Larawan 20, e), na pinagsasama ang mga pakinabang ng parehong cylindrical groove at isang undercut.

kanin. 21. Iba't ibang mga configuration ng trunnion

Ang mga journal ng baras ay maaaring magkaroon ng hugis iba't ibang katawan pag-ikot (Larawan 21): cylindrical, korteng kono o spherical. Ang mga leeg at gulugod ay kadalasang ginagawa cylindrical(Larawan 21, a, b). Ang mga trunnion ng ganitong hugis ay medyo advanced sa teknolohiya sa pagmamanupaktura at pagkumpuni at malawakang ginagamit sa parehong payak at rolling bearings. SA hugis kono gumawa sila ng mga end journal (spike, Fig. 21, c) ng mga shaft, nagtatrabaho, bilang panuntunan, na may mga plain bearings, upang matiyak ang posibilidad ng pagsasaayos ng puwang at pag-aayos ng posisyon ng ehe ng baras. Ang mga conical stud ay nagbibigay ng mas tumpak na pag-aayos ng mga shaft sa direksyon ng radial, na nagpapababa ng shaft runout kapag mataas na frequency pag-ikot. Ang kawalan ng conical studs ay ang kanilang pagkahilig sa jam kapag ang baras ay lumalawak dahil sa temperatura (pagtaas ng haba).

Mga spherical na journal(Larawan 21, d) mahusay na magbayad para sa mga misalignment ng tindig, at bawasan din ang impluwensya ng shaft bending sa ilalim ng impluwensya ng mga operating load sa pagpapatakbo ng mga bearings. Ang pangunahing kawalan ng spherical journal ay ang pagtaas ng pagiging kumplikado ng disenyo ng tindig, na nagpapataas ng gastos ng pagmamanupaktura at pag-aayos ng baras at tindig nito.

Ang mga takong (Larawan 22) ayon sa hugis at bilang ng mga ibabaw ng friction ay maaaring nahahati sa solid, singsing, suklay At segmental.

Solid na takong(Fig. 22, a) ay ang pinakamadaling paggawa, ngunit nailalarawan sa pamamagitan ng makabuluhang hindi pantay na pamamahagi ng presyon sa lugar ng tindig ng takong, mahirap na pag-alis ng mga produkto ng pagsusuot sa pamamagitan ng mga likidong pampadulas at makabuluhang hindi pantay na pagkasuot.

Takong ng singsing(Larawan 22, b) mula sa puntong ito ng view ay mas kanais-nais, bagaman medyo mas mahirap gawin. Kapag ang lubricant ay ibinibigay sa axial region, ang daloy nito ay gumagalaw sa kahabaan ng friction surface sa radial na direksyon, iyon ay, patayo sa sliding direction, at sa gayon ay pinindot ang rubbing surface mula sa isa't isa, na lumilikha ng mga kanais-nais na kondisyon para sa relative sliding ng mga surface.

kanin. 22. Ilang hugis ng takong.

Segmental na takong ay maaaring makuha mula sa isang annular sa pamamagitan ng paglalapat ng ilang mababaw na radial grooves, simetriko na matatagpuan sa isang bilog, sa gumaganang ibabaw ng huli. Ang mga kondisyon ng friction sa naturang takong ay mas kanais-nais kumpara sa mga inilarawan sa itaas. Ang pagkakaroon ng mga radial grooves ay nagtataguyod ng pagbuo ng isang likidong wedge sa pagitan ng mga rubbing surface, na humahantong sa kanilang paghihiwalay sa pinababang bilis ng pag-slide.

Magsuklay ng takong(Larawan 22, c) ay may ilang mga sinturon ng suporta at idinisenyo upang sumipsip ng mga axial load ng makabuluhang magnitude, ngunit sa disenyo na ito medyo mahirap tiyakin ang pare-parehong pamamahagi ng load sa pagitan ng mga tagaytay (kinakailangan ang mataas na katumpakan ng pagmamanupaktura, parehong sakong mismo at ang thrust bearing). Ang pagpupulong ng mga yunit na may tulad na mga thrust bearings ay medyo kumplikado din.

Ang mga dulo ng output ng mga shaft (Fig. 923) ay karaniwang mayroon cylindrical o korteng kono at nilagyan ng mga keyway o spline para sa pagpapadala ng torque.

Ang mga cylindrical shaft na dulo ay mas madaling gawin at lalo na ginusto para sa spline cutting. Ang mga tapered na dulo ay mas mahusay na isentro ang mga bahagi na naka-mount sa mga ito at samakatuwid ay mas kanais-nais para sa mga high-speed shaft.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang ehe at isang baras? Ano ang iba't ibang uri ng mga axle at shaft? Anong mga materyales ang ginawa nila?

Ang shaft ay isang bahagi (karaniwan ay makinis o stepped cylindrical) na idinisenyo upang suportahan ang mga pulley, gear, sprocket, roller, atbp. na naka-install dito, at upang magpadala ng torque.

winch wedge key mortise

Ang ilang mga shaft ay hindi sumusuporta sa mga umiikot na bahagi at gumagana lamang sa pamamaluktot.

Ang shaft 1 ay may 2 suporta na tinatawag na bearings. Ang bahagi ng baras na sakop ng suporta ay tinatawag na journal. Ang mga dulong pin ay tinatawag na mga tenon 3, at ang mga intermediate ay tinatawag na mga leeg 4.

Tuwid na baras: 1 - baras; 2 - mga suporta ng baras; 3 - mga ehe; 4 - leeg

Ang axis ay isang bahagi na idinisenyo lamang upang suportahan ang mga bahaging naka-install dito.

Hindi tulad ng baras, ang axis ay hindi nagpapadala ng metalikang kuwintas at gumagana lamang sa baluktot. Sa mga makina, ang mga ehe ay maaaring nakatigil o maaari silang paikutin kasama ang mga bahaging nakaupo sa kanila (gumagalaw na mga ehe).

Ang mga konsepto ng "axis ng gulong", ito ay isang bahagi, at "axis ng pag-ikot", ito ay isang geometric na linya ng mga sentro ng pag-ikot, ay hindi dapat malito.

Mga disenyo ng ehe: a - umiikot na axis; b - nakapirming axis

Ang mga hugis ng mga shaft at axle ay magkakaiba, mula sa pinakasimpleng mga cylinder hanggang sa mga kumplikadong cranked na istruktura. May mga kilalang disenyo ng mga flexible shaft, na iminungkahi ng Swedish engineer na si Karl de Laval noong 1889.

Ang hugis ng baras ay tinutukoy ng pamamahagi ng mga baluktot at metalikang kuwintas na sandali sa haba nito. Ang isang maayos na dinisenyo na baras ay isang sinag ng pantay na pagtutol. Ang mga shaft at axle ay umiikot, at samakatuwid ay nakakaranas ng mga alternating load, stress at deformation (Fig.). Samakatuwid, ang mga pagkabigo ng mga shaft at axle ay isang nakakapagod na kalikasan.

Mga pagbabagu-bago sa mga baluktot na stress ng wheelset axle sa paggalaw: a - sa mababang bilis; b - sa bilis ng pagpapatakbo

Pag-uuri ng mga shaft at axle

Ayon sa kanilang layunin, ang mga shaft ay nahahati sa mga gear shaft (naka-install ang mga bahagi ng gear sa kanila) at mga pangunahing shaft (ang mga gumaganang bahagi ng makina ay naka-install din sa kanila).

Mga uri ng shaft: a - crank shaft: b - crankshaft; c - nababaluktot na baras; g - teleskopiko na baras; d - cardan shaft

Ang hugis ng mga shaft at axle ay iba-iba at depende sa mga function na ginagawa nila. Minsan, ang mga shaft ay ginawa kasama ng iba pang mga bahagi, halimbawa, mga gears, cranks, eccentrics.

Ayon sa kanilang geometric na hugis, ang mga shaft ay nahahati sa: tuwid; kakatuwang tao; geniculate; nababaluktot; teleskopiko; mga gimbal. Ang crank at crankshafts ay ginagamit upang i-convert ang reciprocating motion sa rotational motion (piston engines) o vice versa (compressors); nababaluktot - para sa pagpapadala ng metalikang kuwintas sa pagitan ng mga bahagi ng makina na nagbabago ng kanilang posisyon sa panahon ng operasyon (mga mekanismo ng konstruksyon, mga dental machine, atbp.); teleskopiko - kung ito ay kinakailangan upang axially ilipat ang isang baras na may kaugnayan sa isa pa.

Ang mga flexible shaft ay ginawa sa pamamagitan ng multi-layer winding ng steel spring wire papunta sa isang manipis na central rod. Pinapanatili nila ang sapat na kakayahang umangkop lamang sa maliliit na diameter, dahil habang tumataas ang diameter, ang sandali ng pagkawalang-galaw ng seksyon, at, dahil dito, ang katigasan ay tumataas nang husto. Samakatuwid, para sa lahat mga positibong katangian at ang kaginhawahan ng drive, ang mga naturang shaft ay hindi maaaring magpadala ng anumang makabuluhang kapangyarihan at may medyo makitid na aplikasyon.

Ang mga axle ay karaniwang ginagawang tuwid. Ang pinaka-tinatanggap na ginagamit sa mechanical engineering ay ang mga straight shaft at axle. Ang mga crankshaft at curved shaft ay mga espesyal na bahagi at hindi pinag-aaralan sa kursong ito.

Sa pamamagitan ng mga tampok ng disenyo: makinis na mga shaft at axle; stepped shafts at axles; mga gear shaft; worm shafts.

Para sa pag-aayos ng ehe ng mga bahagi sa isang baras o axis, mga ledge, balikat, mga conical na seksyon, mga retaining ring, spacer ay ginagamit, na maaaring mai-mount sa isang hanay sa iba pang mga bahagi.

Ang mga stepped shaft ay ang pinaka-maginhawa para sa pag-assemble ng mga bahagi: pinoprotektahan ng mga ledge ang mga bahagi mula sa axial displacement at inaayos ang kanilang mga posisyon sa panahon ng pagpupulong, na tinitiyak ang libreng paggalaw ng bahagi sa kahabaan ng baras patungo sa lokasyon ng pag-upo nito. Ito ay kanais-nais na ang taas ng mga ledge ay nagpapahintulot sa disassembly ng pagpupulong nang hindi inaalis ang mga susi mula sa baras. Ang mga diameter ng mga landing area ay dapat gawin alinsunod sa GOST 6636-69, dahil may mga mass-produced gauge para sa mga diameter na ito. Upang matiyak ang kinakailangang pag-ikot ng mga bahagi kasama ang axis o shaft, ginagamit ang mga key, splines, pins, profile sections ng shafts at interference fit. Ayon sa uri ng seksyon, ang mga shaft at axle ay nahahati sa; solid; guwang pinagsama. Ang paggamit ng mga guwang na shaft ay humahantong sa isang makabuluhang pagbawas sa timbang at isang pagtaas sa rigidity ng baras na may parehong lakas, ngunit ang paggawa ng mga guwang na shaft ay mas mahirap kaysa sa mga solid. Ang mga hollow shaft ay ginawa at sa mga kaso kung saan ang isa pang bahagi ay dumaan sa baras, ang langis ay ibinibigay. Ang mga seksyon 1 ng mga axle at shaft, kung saan nakapatong ang mga ito sa mga bearings kapag tumatanggap ng mga axial load, ay tinatawag na heels. Ang mga suporta para sa mga takong ay ang mga thrust bearings. Sa kasong ito, kaugalian na tawagan ang mga intermediate axles necks, at ang end axles - tenons. Ang mga cylindrical axle ay malawakang ginagamit sa mechanical engineering; Ang mga conical at ball journal ay bihirang ginagamit.

Vertical shaft support: 1 - takong; 2 - thrust bearing

Trunnions: cylindrical - a; korteng kono - b; bola - sa

Ang mga seksyon ng paglipat sa pagitan ng dalawang diameter ay isinasagawa:

1) na may isang fillet ng pare-pareho ang radius;
2) na may isang fillet ng variable radius. Binabawasan ng fillet na ito ang konsentrasyon ng stress at pinatataas ang tibay. Ito ay ginagamit sa mabigat na load na mga lugar ng shafts at axles.

Mga uri ng disenyo ng mga seksyon ng paglipat sa pagitan ng mga yugto ng mga shaft at axes: isang uka na may isang rounding para sa exit ng grinding wheel; fillet ng pare-pareho ang radius; fillet ng variable radius.

Mga uri ng istruktura ng mga seksyon ng paglipat ng baras: a - uka; b - fillet; c - fillet ng variable radius; g - chamfer

Ang mga dulo ng mga shaft at axle ay ginawa gamit ang mga chamfer, i.e. bahagyang gilingin ang mga ito sa dulo. Ang mga seating surface ng mga shaft at axle ay pinoproseso sa mga lathe at grinding machine.

Ang mga balikat ng mga shaft at axle ay pumipigil sa paggalaw sa isang direksyon lamang. Sa kaso ng posibleng axial displacement sa tapat na direksyon, ang mga nuts, pin, locking screws, atbp. ay ginagamit upang maalis ito. Ang mga dulo ng mga shaft para sa pag-install ng mga coupling, pulley at iba pang mga bahagi na nagpapadala ng metalikang kuwintas ay ginawang cylindrical o conical, at ang kanilang mga sukat ay na-standardize. Upang mag-install ng mga susi, ang baras ay nilagyan ng isang uka.

Mga materyales sa baras at ehe

Ang pangunahing pamantayan para sa pagganap ng mga shaft at axle ay rigidity, volumetric strength at wear resistance sa panahon ng relative micro-movements na nagdudulot ng corrosion.

Ang mga carbon at haluang metal na bakal (ginulong, pinanday at, hindi gaanong karaniwan, mga paghahagis ng bakal) ay kadalasang ginagamit bilang mga materyales para sa mga ehe at baras, dahil mayroon silang mataas na lakas, ang kakayahang maging pang-ibabaw at volumetrically hardened, cylindrical workpieces ay madaling makuha sa pamamagitan ng rolling at ay madaling ma-machine, at gayundin ang high-strength modified cast iron at non-ferrous metal alloys (sa paggawa ng instrumento). Para sa mga hindi kritikal na light-loaded shaft at axle structures, ginagamit ang mga carbon steel na walang heat treatment. Ang mga kritikal, mabigat na load na mga shaft ay ginawa mula sa haluang metal na bakal 40KhNMA, 25KhGT, atbp. Kung walang paggamot sa init, ang mga bakal na 35 at 40, St5, Stb, 40Kh, 40KhN, ZOKHNZA ay ginagamit, na may paggamot sa init - mga bakal 45, 50, atbp.

Ang mga shaft journal na tumatakbo sa friction sa plain bearings ay dapat magkaroon ng higit pa matigas na ibabaw(HRC = 50-60), na maaaring makamit sa pamamagitan ng paggamit ng hardening na may high-pressure particle o carburizing at hardening.

Para sa maliliit na diameter ng gear, ang baras at gear ay ginawa bilang isang yunit. Sa kasong ito, ang materyal para sa paggawa ng gear shaft ay pinili alinsunod sa mga kinakailangan para sa materyal na gear.

Ang mekanikal na pagproseso ng mga shaft ay karaniwang isinasagawa sa mga sentro, kung saan ang mga blangko ng baras ay nilagyan ng mga butas sa gitna. Maipapayo na magkaroon ng mga grooves, fillet, keyways sa isang baras parehong laki upang iproseso ang mga ito gamit ang parehong tool.

Sa industriya ng automotive at tractor, ang mga crankshaft ng makina ay gawa sa ductile o ductile iron.

4.1. Aling bahagi ang tinatawag na shaft at alin ang tinatawag na axis?

Ang baras ay isang umiikot na bahagi ng isang makina na nagpapadala ng metalikang kuwintas mula sa

isang detalye sa isa pa. Ang mga umiikot na bahagi ay naka-install sa baras at sinigurado dito. Sa panahon ng operasyon, ang baras ay nakakaranas ng baluktot at pamamaluktot, at sa ilang mga kaso ay karagdagang pag-igting o compression.

Ang axle ay isang bahagi ng isang makina na idinisenyo upang suportahan ang mga bahaging naka-install dito. Hindi tulad ng isang baras, ang isang ehe ay hindi nagpapadala ng metalikang kuwintas at samakatuwid ay hindi nakakaranas ng pamamaluktot.

4.2. Mga uri ng mga shaft at axle.

Ayon sa kanilang geometric na hugis, ang mga shaft ay nahahati sa:

● Direktang 1 at 2.

● Flexible 3.

● Mga siko 4.

Sa pamamagitan ng disenyo, ang mga tuwid na shaft at axle ay nahahati sa:

● Makinis 1.

● Hakbang 2.

Ang mga palakol ay maaaring umiikot o nakatigil.

4.3. Mga elemento ng istruktura ng mga shaft at axle.

●
Ang Trunnion ay ang sumusuportang bahagi ng isang baras o ehe.

● Ang tenon ay isang pin sa dulo ng isang baras o ehe.

● Ang journal ay isang journal sa gitna ng isang baras o ehe.

● Ang balikat ay isang hugis-singsing na projection sa isang baras o ehe.

● Ang fillet ay isang makinis na bilugan na paglipat mula sa isang ibabaw patungo sa isa pa.

4.4. Pangunahing pamantayan para sa pagganap ng baras.

● Lakas .

● Katigasan .

● Panlaban sa vibration .

4.5. Tatlong yugto ng pagkalkula at disenyo ng baras.

● Pagkalkula ng disenyo. Ang diameter ng dulo na seksyon ng baras ay tinutukoy mula sa kondisyon ng lakas ng torsional. Ang resultang halaga ng diameter ay bilugan sa pinakamalapit na karaniwang sukat ayon sa GOST "Normal linear na sukat".

● Disenyo ng baras. Ang mga sukat nito ay tinutukoy batay sa mga pagsasaalang-alang sa disenyo.

● Pagkalkula ng pagpapatunay. Ang lakas ng dinisenyo na baras ay nasuri: ang mga naglo-load sa baras ay natutukoy, ang isang diagram ng disenyo ng baras ay iginuhit, ang mga reaksyon ng suporta ng baras ay tinutukoy at ang mga diagram ng baluktot at torsional na mga sandali ay itinayo, ang mga stress sa mapanganib na seksyon ay kinakalkula at ang lakas ay nasuri.

5. Mga suporta sa baras at ehe

5.1. Ano ang kinalalagyan ng mga shaft at axle sa isang tumatakbong makina?

Ang mga shaft at umiikot na axle ay naka-mount sa mga suporta na nagbibigay ng pag-ikot, sumisipsip ng mga load at ipinadala ang mga ito sa base ng makina. Ang pangunahing bahagi ng mga suporta ay mga bearings, na maaaring sumipsip ng radial, radial-axial at axial load.

Batay sa prinsipyo ng operasyon, sila ay nakikilala:

● Mga sliding bearings.

● Rolling bearings.

5.2. Ano ang isang plain bearing?

Ang pinakasimpleng plain bearing ay isang butas na nababato nang direkta sa katawan ng makina, kung saan karaniwang ipinapasok ang isang bushing (liner) na gawa sa antifriction material. Ang shaft journal ay dumudulas kasama ang sumusuportang ibabaw.

5.3. Mga kalamangan at kawalan ng plain bearings.

Mga kalamangan:

● Maliit na sukat sa direksyon ng radial.

● Magandang pagkamaramdamin sa shock at vibration load.

● Maaaring gamitin sa napakataas na bilis ng baras.

● Maaaring gamitin kapag nagtatrabaho sa tubig o mga agresibong kapaligiran.

Bahid:

● Malaking sukat sa direksyon ng axial.

● Makabuluhang pagkonsumo ng pampadulas at ang pangangailangan para sa sistematikong pagsubaybay sa proseso ng pagpapadulas.

● Ang pangangailangang gumamit ng mahal at kakaunting antifriction na materyales para sa mga liner.

5.4. Mga pangunahing kinakailangan para sa mga materyales na ginagamit sa mga plain bearings.

Ang mga materyales ng mga liner na ipinares sa trunnion ay dapat magbigay ng:

● Mababang koepisyent ng friction.

● Mataas na wear resistance.

● Magandang run-in.

● paglaban sa kaagnasan.

● Mababang koepisyent ng linear expansion.

● Mura.

Wala sa mga kilalang materyales ang nagtataglay ng buong hanay ng mga katangiang ito. Samakatuwid, ang iba't ibang mga antifriction na materyales ay ginagamit, ang pinakamahusay na paraan nakakatugon sa mga partikular na kondisyon sa pagpapatakbo.

5.5. Pangunahing materyales na ginagamit sa plain bearings.

Ang mga materyales sa liner ay maaaring nahahati sa tatlong grupo.

● metal. Ang mga Babbitts (tin- o lead-based na mga haluang metal) ay may mataas na anti-friction na katangian at magandang wearability, ngunit mahal. Ang bronze, brass, at zinc alloys ay may magandang antifriction properties. Sa mababang bilis, ginagamit ang mga anti-friction cast iron.

● Metal-ceramic. Ang mga porous na bronze-graphite o iron-graphite na materyales ay pinapagbinhi ng mainit na langis at ginagamit kapag imposibleng magbigay ng likidong pagpapadulas. Ang mga materyales na ito ay maaaring gumana nang mahabang panahon nang walang supply ng pampadulas.

● Hindi metal. Ang mga polymer na self-lubricating na materyales ay ginagamit sa makabuluhang bilis ng pag-slide. Ang fluoroplastics ay may mababang koepisyent ng friction, ngunit isang mataas na koepisyent ng linear expansion. Ang mga bearings na may mga liner ng goma ay ginagamit sa pampadulas ng tubig.

5.6. Pamantayan sa pagganap para sa mga plain bearings.

Ang pangunahing criterion aywear resistance mag-asawang gasgas.

Ang gawain ng frictional forces sa tindig ay na-convert sa init, kaya ang isa pang criterion aypaglaban sa init .

5.7. Ano ang rolling bearing?

Isang tapos na unit, na binubuo ng outer 1 at inner 2 rings na may mga raceway, rolling elements 3 (balls o rollers) at isang separator 4 na naghihiwalay at gumagabay sa mga rolling elements.

5.8. Mga kalamangan at kawalan ng rolling bearings.

Mga kalamangan:

● Mababang pagkalugi sa alitan.

● Mataas na kahusayan.

● Bahagyang pag-init.

● Mataas na kapasidad ng pagkarga.

● Maliit na pangkalahatang sukat sa direksyon ng ehe.

● Mataas na antas ng pagpapalitan.

● Madaling gamitin.

● Mababang pagkonsumo ng pampadulas.

Bahid:

● Sensitivity sa shock at vibration load.

● Malaking sukat sa direksyon ng radial.

● Ingay sa mataas na bilis.

5.9. Paano naiuri ang mga rolling bearings?

● Ang hugis ng mga rolling elements ay bola at roller, at roller: cylindrical, conical, barrel-shaped.

● Ayon sa direksyon ng pinaghihinalaang pagkarga - radial (malalaman ang mga radial load), radial-thrust (malalaman ang radial at axial load) at thrust (malalaman ang mga axial load).

● Ayon sa bilang ng mga hilera ng mga rolling elemento - single-row, double-row at multi-row.

5.10. Ang mga pangunahing dahilan para sa pagkawala ng pagganap ng rolling bearings.

● Nakakapagod na chipping pagkatapos ng pangmatagalang operasyon.

● Magsuot - na may hindi sapat na proteksyon laban sa mga nakasasakit na particle.

● Pagkasira ng mga hawla, karaniwan para sa mga high-speed na bearings, lalo na ang mga gumagana na may mga axial load o may hindi pagkakapantay-pantay ng singsing.

● Paghahati ng mga singsing at mga rolling elements - sa ilalim ng hindi katanggap-tanggap na shock load at distortions ng mga singsing.

● Ang mga natitirang deformation sa mga raceway sa anyo ng mga dimples at dents - sa mabigat na load low-speed bearings.

5.11. Paano pinipili ang mga rolling bearings?

Kapag nagdidisenyo ng mga makina, ang mga rolling bearings ay hindi idinisenyo, ngunit pinili mula sa mga karaniwang.

Mayroong iba't ibang uri ng mga bearings:

● Ayon sa basicstatic na kapasidad ng pagkarga upang maiwasan ang natitirang pagpapapangit - sa bilis ng pag-ikot na hindi hihigit sa 10 rpm.

● Ayon sa basicdynamic na kapasidad ng pagkarga upang maiwasan ang pagkabigo sa pagkapagod (chipping) - sa bilis ng pag-ikot na higit sa 10 rpm.

LAYUNIN AT KLASIFIKASYON NG SHAFT.SHAFT AT AXLES

Ang mga umiikot na bahagi ng makina (mga gear, pulley, sprocket, atbp.) ay inilalagay sa mga shaft at axle. Ang mga shaft ay idinisenyo upang magpadala ng metalikang kuwintas kasama ang kanilang axis. Ang mga puwersa na lumilitaw sa panahon ng paghahatid ng metalikang kuwintas ay nagdudulot ng mga torsional at bending stress, at kung minsan ay tensile o compressive stresses.

Ang mga axle ay hindi nagpapadala ng metalikang kuwintas; Ang mga puwersa na kumikilos sa kanila ay nagdudulot lamang ng mga baluktot na stress (hindi isinasaalang-alang ang mga menor de edad na torque mula sa mga puwersa ng friction). Ang mga shaft ay umiikot sa mga bearings. Ang mga palakol ay maaaring umiikot o maayos.

Ayon sa kanilang layunin, nakikilala nila ang pagitan ng mga gear shaft at pangunahing shaft, na nagdadala ng pagkarga hindi lamang mula sa mga bahagi ng gear, kundi pati na rin mula sa mga gumaganang bahagi ng mga makina (mga disk, cutter, drum, atbp.).

Ayon sa kanilang disenyo, ang mga shaft ay maaaring nahahati sa tuwid, cranked at flexible (Larawan 4.1). Ang mga straight shaft ng stepped na disenyo ay malawakang ginagamit. Ang hugis ng baras na ito ay maginhawa sa panahon ng pag-install, dahil pinapayagan ka nitong i-install ang bahagi na may pagkagambala nang hindi nakakapinsala sa mga katabing lugar at matiyak ang pag-aayos ng axial nito. Ang mga balikat ng baras ay maaaring sumipsip ng mga makabuluhang axial load. Gayunpaman, sa mga junction ng mga seksyon ng iba't ibang mga diameters, nangyayari ang konsentrasyon ng stress, na binabawasan ang lakas ng baras.

Upang mabawasan ang bigat ng baras at matiyak ang supply ng langis, coolant o hangin, ginagamit ang mga guwang na shaft.

Kasama sa isang espesyal na grupo ang mga flexible shaft na ginagamit upang magpadala ng torque sa pagitan ng mga shaft na ang mga axes ng pag-ikot ay inilipat sa kalawakan.

Ang pang-agrikultura, pag-aangat at pagdadala at iba pang mga makina ay kadalasang gumagamit ng mga transmission shaft, ang haba nito ay umaabot ng ilang metro. Ang mga ito ay ginawang composite, kumokonekta gamit ang mga flanges o couplings.

Pamantayan sa pagganap ng baras.

Ang disenyo, sukat at materyal ng baras ay makabuluhang nakasalalay sa pamantayan na tumutukoy sa pagganap nito. Ang pagganap ng mga shaft ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang lakas at katigasan, at sa ilang mga kaso, ang vibration resistance at wear resistance.

Karamihan sa mga gear shaft ay nabigo dahil sa mababang lakas ng pagkapagod. Ang mga pagkabigo ng baras sa zone ng konsentrasyon ng stress ay nangyayari dahil sa pagkilos ng mga alternating stress. Para sa mga low-speed shaft na tumatakbo sa ilalim ng labis na karga, ang pangunahing pamantayan para sa pagganap ay static na lakas. Ang katigasan ng mga shaft sa panahon ng baluktot at pamamaluktot ay tinutukoy ng mga halaga ng mga pagpapalihis, mga anggulo ng pag-ikot ng nababanat na linya at mga anggulo ng twist. Ang mga nababanat na paggalaw ng mga shaft ay negatibong nakakaapekto sa pagpapatakbo ng gear at worm gears, bearings, couplings at iba pang mga elemento ng drive, binabawasan ang katumpakan ng mga mekanismo, pagtaas ng konsentrasyon ng mga load at pagsusuot ng mga bahagi.

Para sa mga high-speed shaft, ang paglitaw ng resonance ay mapanganib - isang kababalaghan kapag ang dalas ng mga natural na oscillations ay tumutugma sa o isang multiple ng dalas ng mga nakakagambalang pwersa. Upang maiwasan ang resonance, isinasagawa ang mga kalkulasyon ng vibration resistance. Kapag nag-i-install ng mga shaft sa sliding bearings, ang mga sukat ng shaft journal ay tinutukoy mula sa kondisyon ng wear resistance ng sliding support.

kanin. 4.1 Mga uri ng mga shaft at axle:

a - tuwid na axis; b - stepped solid shaft; sa - humakbangguwang na baras; g - crankshaft; d - nababaluktot na baras

Ang pagtatayo ng baras ay isinasagawa sa mga yugto.

Sa unang yugto tukuyin ang mga pagkarga ng disenyo, bumuo ng isang diagram ng disenyo ng baras, at gumuhit ng mga diagram ng sandali. Ang yugtong ito ay nauuna sa isang sketch na layout ng mekanismo, kung saan ang mga pangunahing sukat ng baras at ang kamag-anak na posisyon ng mga bahagi na kasangkot sa paglipat ng mga naglo-load ay paunang tinutukoy.

Ang kasalukuyang mga load na inililipat sa shaft mula sa bahagi (pulley, sprocket, gear, atbp.) o mula sa shaft hanggang sa bahagi ay kinabibilangan ng:

Puwersa sa pakikipag-ugnayan ng gear at worm gears;

Naglo-load sa mga shaft ng belt at chain drive;

Mga naglo-load na nagmumula sa panahon ng pag-install ng mga coupling bilang isang resulta ng hindi tumpak na pag-install at iba pang mga error.

Ang pagpapasiya ng mga puwersa sa pakikipag-ugnayan at pag-load sa mga shaft ng belt at chain drive ay tinalakay sa itaas.

Kapag naka-install sa mga dulo ng input; Ang mga output shaft ng pagkonekta ng mga coupling ay isinasaalang-alang ang radial cantilever load, na nagiging sanhi ng baluktot ng baras. Inirerekomenda na matukoy ang pagkarga na ito ayon sa GOST 16162-85.

Para sa mga input at output shaft ng single-stage helical bevel gearboxes at para sa high-speed shaft ng gearboxes ng anumang uri, ang cantilever load ay maaaring tinatayang kalkulahin gamit ang formula

; (4.1)

para sa mga low-speed shaft ng dalawa at tatlong yugto na gearbox, pati na rin ang mga worm gear

; (4.2.)

kung saan ang T ay ang metalikang kuwintas sa baras, N.m.

Ang mga puwersa at sandali na ipinadala ng hub sa bahagi ay ipinapalagay lamang na puro at inilapat sa gitna ng haba nito.

Kapag nagsasagawa ng scheme ng disenyo, ang baras ay itinuturing bilang isang hinged beam. Ang posisyon ng shaft fulcrum ay depende sa uri ng tindig (Larawan 4.2).

kanin. 4.2. Mga punto ng suporta sa baras:

A- sa isang radial bearing; b - sa isang angular contact bearing;

V - sa dalawang bearings sa isang suporta; G - sa isang plain bearing.

Ang mga puwersa na kumikilos sa dalawang magkaparehong patayo na eroplano (vertical at horizontal) ay inililipat sa mga punto sa axis ng baras. Bumuo ng mga diagram ng bending at torque moments sa dalawang eroplano (Fig. 4.3).

Ang sandali mula sa circumferential force ay inilalarawan sa diagram ng mga torque, mula sa axial force sa vertical plane - sa anyo ng isang jump M′ z sa diagram ng mga baluktot na sandali. Ang mga diagram ay itinayo ayon sa pamamaraang nakabalangkas sa kurso sa lakas ng mga materyales.

Gamit ang mga diagram, ang kabuuang mga baluktot na sandali sa anumang seksyon ay tinutukoy. Kaya sa seksyon 1-1 ang pinakamalaking kabuuang sandali

kung saan ang M z 1 — bending moment sa isang mapanganib na seksyon sa ZY plane ; M x1 - baluktot na sandali sa isang mapanganib na seksyon sa XY na eroplano; Ang M k1 ay ang bending moment sa plane of action ng cantilever load. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga nakuha na halaga, ang pinaka-mapanganib na mga seksyon ng baras ay natukoy.

Sa ikalawang yugto bumuo ng disenyo ng baras. Ang diameter ng seksyon ng labasan ay preliminarily na tinutukoy ng kondisyon na pinahihintulutang torsional stress [τ], na kumukuha ng katumbas ng 15-25 MPa.

diameter ng baras, mm,

Kung pinili ang isang stepped shaft na disenyo, tukuyin ang mga diameter at haba ng mga seksyon nito gamit ang isang diagram ng pagkalkula o sketch na layout (tingnan sa itaas)

kanin. 4.3. Mga diagram ng paglo-load ng baras. Mga diagram ng mga sandali ng baluktot at metalikang kuwintas Inirerekomenda na tukuyin ang tinatanggap na mga sukat ayon sa GOST 6636-69*.

Ang stepped na hugis ng baras ay mas kanais-nais, dahil pinapasimple nito ang pagpupulong ng mga tension joints, pinipigilan ang pinsala sa mga lugar na may mga ibabaw ng mas mataas na ibabaw na tapusin, at ang hugis ng baras ay lumalapit sa isang pantay na lakas ng sinag. Gayunpaman, kung saan nagtatagpo ang mga seksyon ng iba't ibang mga diameter, nangyayari ang mga konsentrasyon ng stress, na nagpapababa sa lakas ng baras, at kapag gumagamit ng baras o forging bilang isang workpiece, nagiging mas kumplikado ang teknolohiya ng pagmamanupaktura at tumataas ang pagkonsumo ng metal. Upang mabawasan ang konsentrasyon ng stress at, dahil dito, dagdagan ang lakas ng pagkapagod ng baras, ang mga seksyon ng paglipat ay kadalasang ginagawa gamit ang mga fillet (Larawan 4.4). Ang fillet radius r at ang taas ng balikat (ledge) ay pinili depende sa shaft diameter d, axial force, mga sukat R, c 1 at ang hugis ng naka-install na bahagi (Talahanayan 4.1).

kanin. 4.4. Mga transisyonal na seksyon ng baras sa anyo ng mga fillet

Talahanayan 4.1 Mga sukat ng fillet, mm. (tingnan ang Fig. 4.4.)

Kung ang ledge ay nagsisilbi para sa axial fixation ng tindig, pagkatapos ay ang taas h. (Talahanayan 4.2) ay dapat na mas mababa kaysa sa kapal ng panloob na singsing ng tindig sa halagang t sapat upang mapaunlakan ang mga binti ng puller sa panahon ng pagtatanggal.

Ang mga grooves para sa labasan ng grinding wheel (Fig. 4.5) ay nagdudulot ng mas mataas na konsentrasyon ng stress kaysa sa mga fillet. Ang mga paglipat na may ganitong mga grooves ay ginaganap na may isang makabuluhang margin ng kaligtasan ng baras. Ang mga sukat ng mga grooves ay ibinibigay sa Talahanayan 4.3.

Upang alisin ang mga axial clearance, ang haba ng seksyon ng landing ng baras ay dapat na marami mas kaunting haba mga hub ng naka-mount na bahagi. Para sa kadalian ng pag-install, ang seksyon ng baras para sa interference fit ay dapat na may mga bevel at chamfers (Fig. 4.6, a, b, Table 4.4).

kanin. 4.5. Grinding wheel outlet grooves:

a, b - para sa paggiling ng cylindrical na ibabaw ng baras;

c - para sa paggiling ng isang cylindrical na ibabaw at ang dulo ng isang balikat

Kung ang seksyon ng baras ay walang thrust collars, ang diameter nito ay inirerekomenda na 5% mas mababa kaysa sa landing diameter (Larawan 4.6, c).

Ang hugis ng seksyon ng output ng baras (Fig. 4.7) ay maaaring cylindrical (GOST 12080-66*) o conical (GOST 12081-72*). Ang tapered na dulo ng baras ay mas mahirap gawin. Gayunpaman, ang mga conical joint ay may mataas na kapasidad ng pagkarga at mas madaling i-assemble at i-disassemble. Ang puwersa ng axial ay nilikha sa pamamagitan ng paghihigpit ng nut. Upang gawin ito, ang isang pangkabit na thread ay ibinigay sa dulo ng shank.

kanin. 4.6. Chamfers (a), bevels (b) at transition area (c)

kanin. 4.7. Mga seksyon ng output shaft: a - cylindrical, b - conical

Ang hugis at sukat ng mga keyway sa baras ay nakadepende sa uri ng susi at cutting tool. Ang mga puwang para sa mga parallel key na ginawa gamit ang isang disk cutter ay nagdudulot ng mas kaunting stress concentration. Gayunpaman, ang pag-aayos ng susi dito ay hindi gaanong maaasahan, at ang uka ay mas mahaba dahil sa mga lugar para sa paglabas ng cutter (Larawan 4.8). Kung mayroong mga grooves para sa mga parallel key, kinakailangan na magbigay ng mga naturang sukat para sa mga seksyon ng stepped shafts upang ang disassembly ng mga bahagi ay nangyayari nang hindi inaalis ang mga susi, dahil ang mga susi ay naka-install sa mga grooves gamit ang isang press fit at ang kanilang pag-alis ay hindi kanais-nais. .

Samakatuwid, ang diameter d 2 ng katabing landing site ay tinutukoy na isinasaalang-alang ang taas hdowels:

kung saan ang t 2 ay ang lalim ng uka sa hub, mm

kanin. 4.8. Mga Keyway:

a - ginawa gamit ang pamutol ng daliri; b—pamutol ng disc.

Mga pagtatalaga: l - haba ng pagtatrabaho ng susi; b—lapad ng susi;

lout - haba ng seksyon para sa cutter exit; Dfr - diameter ng disk cutter

Kung ang kundisyong ito ay hindi matugunan sa mga seksyon ng output ng mga shaft, pagkatapos ay ang keyway ay giling "para sa daanan". Kapag nag-i-install ng ilang mga susi sa isang baras, dapat silang ilagay sa parehong eroplano at, kung maaari, ang parehong lapad ng mga grooves ay dapat ibigay, napapailalim sa mga kondisyon para sa lakas ng mga pangunahing koneksyon. Pinapayagan ka nitong iproseso ang mga grooves nang hindi binabago ang posisyon ng baras at gamit ang isang tool.

Ang mga sukat ng mga ngipin ng mga seksyon ng spline ay pinili na isinasaalang-alang ang mga diameters ng katabing mga seksyon ng landing ng baras. Para lumabas ang cutting tool, ang panloob na diameter d ng mga ngipin ng splined section na matatagpuan sa pagitan ng mga bearings ay dapat na mas malaki kaysa sa diameter ng upuan ng bearing. Kung hindi, para sa exit ng cutter, isang seksyon ng haba l out (Larawan 4.9, Talahanayan 4.5).

Gamit ang parehong prinsipyo, ang mga sinulid na seksyon ng mga shaft ay idinisenyo para sa mga round spline nuts. Sa mga seksyon, ang mga grooves ay ibinibigay para sa exit ng thread-cutting tool (Fig. 4.10, Table 4.6) at para sa dila ng multi-jaw lock washer.

kanin. 4.9. Mga seksyon ng splined shaft

Talahanayan 4.5. Diameter ng cutter para sa mga straight splines (tingnan ang Fig. 4.9)

Talahanayan 4.6. Mga laki ng uka iba't ibang uri, mm (tingnan ang Fig. 4.11.)

Tandaan. Para sa Type I grooves, ang bevel radius ay r 1= 0.5 mm.

Kapag gumagawa ng isang baras bilang isang piraso na may gear (Larawan 4.11), ang materyal ng baras at paraan ng paggamot sa init ay pinili ayon sa mga kondisyon ng lakas ng mga ngipin ng gear.

Para sa paggawa ng mga shaft, ginagamit ang carbon structural steels 40, 45, 50 at alloy steel 40X hardness. HB≤ 300. Ang mga haluang metal na 40KhN, 30KhGSA, 30KhGT at iba pang mga grado na may kasunod na pagpapatigas sa pamamagitan ng mataas na dalas ng init ay ginagamit para sa mataas na load na mga shaft. Upang mapataas ang wear resistance ng mga journal, ang mga high-speed shaft na umiikot sa plain bearings ay ginawa mula sa case-hardening steels 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ o nitriding steel 38Х2МУА. Kung ang mga sukat ng baras ay tinutukoy ng mga kondisyon ng tigas, kung gayon posible

gumamit ng bakal Art. 5, Art. 6. Ito ay pinahihintulutan kung walang mga wear surface sa shaft (trunnions, splines, atbp.), na nangangailangan ng matibay, heat-treated steels. Ang mga hugis na shaft (halimbawa, mga crankshaft) ay ginawa mula sa mataas na lakas at binagong cast iron.

Ang mga mekanikal na katangian ng mga shaft ay ipinahiwatig sa Talahanayan 4.7.

Sa ikatlong yugto ang mga inhinyero ng disenyo ay nagsasagawa ng pagsubok na pagkalkula ng baras, na tinutukoy ang katumbas na stress o kadahilanan ng kaligtasan sa mga pinaka-mapanganib na seksyon.

Para sa mga shaft na tumatakbo sa ilalim ng panandaliang overload, upang maiwasan ang mga plastic deformation, isang pagsubok na pagkalkula para sa static na lakas ay isinasagawa. Katumbas na diin sa mapanganib na seksyon, MPa,

; (4.6)

kung saan ang d ay ang diameter ng baras, mm; M—maximum na sandali ng baluktot, N.m; T—maximum na metalikang kuwintas, N.m.

Pinahihintulutang stress, MPa,

kung saan ang σ t ay ang lakas ng ani, MPa; S T - margin ng kaligtasan para sa lakas ng ani: S T = 1.2-1.8.

Ang pagkalkula ng pagpapatunay ng mga palakol ay isinasagawa ayon sa formula (4.6) sa T = 0.

Para sa mga pangmatagalang pag-load, ang isang pagsubok na pagkalkula para sa paglaban sa pagkapagod ay isinasagawa. Salik sa kaligtasan ng pagkapagod

; (4.8)

kung saan S σ ; Sτ - mga kadahilanan sa kaligtasan para sa mga baluktot at pamamaluktot na stress, ayon sa pagkakabanggit; [S] - pinahihintulutang kadahilanan ng kaligtasan: [S] = 2-2.5.

Salik ng kaligtasan para sa mga baluktot na stress

; (4.9)

kanin. 4.11. Ang disenyo ng baras ay mga gears.

Mga pagtatalaga: da1 - diameter ng gear; dB—diameter ng baras;

dП - landing diameter ng baras para sa tindig sa pamamagitan ng torsional stress

; (4.10)

kung saan ang σ -1, -1 ay ang mga limitasyon ng tibay ng materyal ng baras, ayon sa pagkakabanggit, sa panahon ng baluktot at pamamaluktot na may simetriko na alternating cycle, MPa (tingnan ang Talahanayan 4.7); K σ D , K D - mga koepisyent ng konsentrasyon ng stress, na isinasaalang-alang ang impluwensya ng lahat ng mga kadahilanan sa paglaban sa pagkapagod; σ a, D—mga variable na bahagi ng ikot ng stress (amplitude), MPa; ψ σ ψ — mga coefficient na nagpapakilala sa sensitivity ng materyal sa asymmetry ng stress cycle (tingnan ang Talahanayan 4.7); σm; m ay ang mga pare-parehong bahagi ng ikot ng pagbabago ng stress, MPa.

Mga bahagi ng baluktot na ikot ng pagbabago ng stress:

; (4.11)

kung saan ang M Σ ay ang kabuuang baluktot na sandali, N. m; W o - sandali ng paglaban ng seksyon ng baras sa baluktot) mm 3; F a - puwersa ng ehe. N; Ang A ay ang cross-sectional area ng baras, mm 2: A = nd 2/4.