Слесарь-судоремонтник

Любая машина состоит из отдельных, не поддающихся разборке частей — деталей. Каждая из деталей изготовлена из одного куска материала или нескольких кусков различных или одинаковых материалов. Узлом называют комплекс совместно работающих деталей, представляющий собой законченную сборочную единицу (поршень двигателя, подшипник и т.

В машиностроении различают детали и узлы общего и специального назначения. Деталями и узлами специального назначения называют такие, которые встречаются только в одном или в нескольких типах машин. В противоположность им все детали и узлы общего назначения встречаются в большинстве машин. В их состав входят: соединительные детали; детали, передающие вращательное движение, детали и узлы, обслуживающие различные передачи. Рассмотрим терминологию, относящуюся к некоторым основным деталям. Валом называется деталь, предназначенная для поддержания установленных на ней других деталей и для передачи вращающего (крутящего) момента. В отличие от вала ось предназначена только для поддержания установленных на ней деталей. Оси могут быть неподвижными или вращаться вместе с насаженными на них деталями. По форме валы бывают прямые, коленчатые и гибкие. Коленчатые и гибкие валы относятся к специальным деталям. Оси, как правило, изготовляют прямыми. По конструкции оси и валы отличаются друг от друга, но те и другие могут быть как сплошными, так и полыми.

Участки вала или оси, лежащие в опорах, называют цапфами; они подразделяются на шейки и пяты.

Шейкой называется цапфа, передающая радиальную нагрузку. Опорами для шеек служат подшипники. Шейки по форме могут быть цилиндрические, конические и сферические. Наиболее часто применяют цилиндрические цапфы. Пятой называется цапфа, передающая осевую нагрузку. Опорами для пят служат подпятники.

Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насаживаемых деталей выполняют цилиндрическими или коническими. Переходные участки между двумя ступенями валов и осей делают с канавкой, с галтелью постоянного радиуса и с галтелью переменного радиуса.

Подшипники, являясь опорами валов и вращающихся осей, воспринимают нагрузки, приложенные к валам или осям, и передают их корпусу машины. В зависимости от конструкции подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения. В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки подшипники бывают: радиальные, т. воспринимающие радиальные нагрузки, направленные перпендикулярно к оси цапфы; упорные — воспринимающие осевые нагрузки; радиально-упорные — воспринимающие те и другие нагрузки. Подпятник по характеру воспринимаемой им нагрузки является упорным подшипником. Основной деталью подшипника скольжения является вкладыш, который устанавливают в корпусе подшипника либо непосредственно в станине или раме машины. Подшипники скольжения бывают разъемными и неразъемными.

Подшипник качения представляет собой готовый узел, основным элементом которого являются тела качения — шарики или ролики, установленные между двумя кольцами и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга обоймой, называемой сепаратором. В процессе работы тела качения катятся по беговым дорожкам колец, одно из которых в большинстве случаев неподвижно. Ролики подшипников качения могут быть цилиндрическими, коническими, бочкообразными, игольчатыми и винтовыми. По характеру воспринимаемой нагрузки подшипники качения бывают радиальными, радиально-упорными и упорными.

Для обеспечения кинематической и силовой связи валы узлов соединяют муфтами. Муфтой называется устройство для соединения концов валов или для соединения валов с установленными на них деталями. Муфты передают вращающий момент без изменения его величины и направления. В ряде случаев муфты поглощают вибрации и толчки, предохраняют машину от аварий при перегрузках. Муфты используют также для включения и выключения рабочего механизма машины без остановки двигателя. Существует большое количество конструкций муфт.

Глухие муфты соединяют соосные валы в одну жесткую систему. Из различных видов глухих муфт наибольшее распространение получили втулочная и фланцевая. Втулочная муфта представляет собой втулку, закрепленную на соединяемых валах при помощи шпонок или шлицев. Фланцевая муфта состоит из двух полумуфт с фланцами. Каждая из полумуфт установлена на своем валу, соединяются они при помощи болтов.

Сцепные муфты предназначены для быстрого соединения и разъединения валов при работающем двигателе. По принципу работы они делятся на кулачковые и фрикционные. Кулачковые муфты состоят из двух полумуфт с кулачками на торцевых поверхностях. При включении кулачки одной полумуфты входят во впадины другой, создавая жесткое соединение. Для переключения муфты одна полумуфта передвигается вдоль вала на двух направляющих шпонках или шлицах. Фрикционные муфты предназначены для плавного сцепления валов под нагрузкой на ходу при любых скоростях. Передача крутящего момента осуществляется силами трения между трущимися поверхностями деталей (дисков) муфты.

Подвижность муфты применяют в тех случаях, когда необходимо компенсировать несоосность соединяемых валов. Это достигается большими зазорами в сопряжениях деталей муфты, скольжением одной детали относительно другой или упругостью деталей муфты. Муфты, в которых используют первые два способа компенсации несоосности валов, называют жесткими компенсирующими, в отличие от муфт, использующих третий способ компенсации и называемых упругими.

Жесткие компенсирующие муфты бывают зубчатыми, крестовыми и шарнирными, а упругие муфты — втулочно-пальцевыми,
резинометаллическими и пружинными.

Резьбовые соединения наиболее распространены в машиностроении. Их осуществляют с помощью болтов, винтов, шпилек, гаек и других деталей, имеющих резьбу. Резьба является основным элементом резьбового соединения; ее получают путем создания канавок по винтовой линии на поверхностях крепежных деталей.

Каждая резьба (рис. 86) имеет следующие основные элементы: шаг, угол профиля, глубину, наружный, средний и внутренний диаметры. В машиностроении применяют различные профили резьб. Формой, или профилем, резьбы винта называют контур (очертания) впадины и выступа, которые можно увидеть, если разрезать резьбу вдоль оси винта. Резьбы делятся на правые и левые. Правой называют резьбу, у которой подъем нитки идет слева направо (по часовой стрелке); левой — резьбу, у которой подъем нитки идет справа налево (против часовой стрелки). В машиностроении приняты три системы треугольных резьб. Так, метрическая резьба имеет в профиле равносторонний треугольник с углом при вершине 60°, причем вершины выступов винта и гайки плоско срезаны во избежание заедания при свинчивании. Дюймовая резьба имеет в профиле равнобедренный треугольник с углом при вершине 55°. Вершины выступов винта и гайки у нее также плоско срезаны, а по наружному и внутреннему диаметрам резьбы имеются зазоры. Трубная резьба имеет профиль дюймовой резьбы, но более мелкий шаг. Все резьбы приведены в соответствующих стандартах.

Рис. Элементы резьбы.

В шпоночных соединениях шпонкой называют клиновидный или призматический стальной стержень, вводимый между валом и насаженной на него деталью — зубчатым колесом или муфтой для взаимного соединения и передачи вращающего момента от вала к детали или от детали к валу.

Шпонки бывают чаще всего клиновые и призматические. Клиновую шпонку, имеющую уклон верхней грани 1 : 100, вбивают между валом и деталью ударами кувалды или молотка, что и обеспечивает напряженное соединение; такие шпонки называют забивными. Применяют также закладные клиновые шпонки; такую шпонку закладывают в паз вала, а затем напрессовывают муфту, шкив и т. Призматические шпонки не имеют уклона, их закладывают на валу в специальный паз и используют в неподвижных и подвижных соединениях; в последнем случае их крепят к валу винтами. В ряде случаев применяют шпонки сегментные, тангенциальные и специальные.

Шлицевые соединения образуются выступами-зубьями на валу и соответствующими пазами в ступице. Рабочими поверхностями являются боковые стороны зубьев.

К числу неразъемных относят соединения, которые невозможно разобрать без разрушения или повреждения деталей. К ним относятся заклепочные, сварные и клееные соединения. В зависимости от назначения различают заклепочные швы прочные (обеспечивающие только прочность) и плотные (обеспечивающие прочность и герметичность). В настоящее время плотные заклепочные швы заменяют сварными соединениями.

Сварные соединения в настоящее время являются основным типом неразъемных соединений. Сваркой называется процесс соединения металлических деталей в одно неразъемное целое посредством нагрева свариваемых мест до температуры плавления (сварка плавлением). При этом кромки соединенных деталей оплавляются и в жидком состоянии сливаются в общую зону (ванночку), а после остывания металла в месте соединения деталей образуется так называемый сварной шов. Он может быть образован не только металлом свариваемых деталей, но и за счет введения в сварочную зону присадочного материала. Сварка плавлением разделяется на газовую и электрическую. При газовой сварке для расплавления кромок соединяемых деталей присадочного металла (проволоки) используют теплоту, выделяющуюся при сгорании горючего газа (как правило, ацетилена) в струе кислорода. Наибольшее распространение получила электрическая сварка. Основные ее виды — дуговая и контактная. Различают автоматическую, полуавтоматическую и ручную дуговую сварку.

Вопросы для повторения
1. Что такое машина и что такое механизм?

Как разделяются машины по характеру рабочего процесса?

Что такое кинематические пары, как они разделяются?

Что называется кинематической цепью?

Как осуществляется передача между валами?

Что такое передаточное число и как оно определяется?

Как осуществляется фрикционная передача?

Что такое окружная скорость?

Что такое угловая скорость?

Что такое деформация тела? Перечислите виды деформаций.

Какие виды напряжений вам известны?

Расскажите о деформации растяжения и сжатия.

В чем заключается закон Гука?

Расскажите о деформации сдвига и среза.

Как определяется напряжение при сдвиге?

Расскажите о деформации кручения круглого стержня.

Что такое деформация изгиба?

Как возникает продольный изгиб?

Чем отличается вал от оси?

Какие подшипники применяют в машиностроении?

В чем заключается назначение муфт, какова их конструкция?

Расскажите про резьбовые соединения и элементы резьбы.

Приведите пример использования шлицевых соединений.

Ссылка на основную публикацию