Вальниці ковзання. Загальні відомості

ГЛАВА 8. ВАЛЬНИЦІ

Рис. 7.5. Конструкція швидкохідного вала редуктора

з циліндричною косозубою шестірнею

Рис. 7.6. Розрахункова схема вала з епюрами згинальних та

обертових моментів

У конструкції, що зображена на рис. 7.5, вал навантажений силами F_t1, F_a1, F_t1, які діють у полюсі зачеплення, і обертовим моментом Т₁ на вихідному кінці вала, де знаходиться напівмуфта (не показана). Нижче подаються відомості про те, що більшість муфт через неминучу неспіввісність з’єднуваних валів навантажують вал додатковою силою F_М, яку визначають наближеною залежністю F_М = (0,2÷0,5)F_tМ, де F_tМ – колова сила муфти, а напрямок цієї сили вибирають таким, щоб вона збільшувала напруги і деформації від сили F_t1 (гірший випадок).

На рис. 7.6 сили F_t1, F_r1, F_a1 зведені до осі вала і зображені окремо у вертикальній та горизонтальній площинах. Тут виникає момент пари сил , де – діаметр початкового обводу шестірні.

Епюри згинальних, сумарних і обертового моментів побудовані під розрахунковою схемою.

Далі проводиться розрахунок на статичну міцність, опір втомленості, жорсткість та коливання.

Опори осей та валів, що обертаються, називаються вальницями. Вони сприймають радіальні, осьові та радіально-осьові навантаги, що прикладені до валів та осей, і передають їх на раму, корпус або станину машини.

При цьому вал повинен фіксуватися у осьовому напрямку і обертатися навколо заданої геометричної осі. Втрати на тертя у вальницях повинні бути мінімальними, щоб уникнути зниження ККД механізму. Від якості вальниць в значній мірі залежить робото-здатність і довговічність машини.

Залежно від виду тертя розрізняють вальниці ковзання, в яких опорна поверхня осі або вала ковзає по робочій поверхні вальниці, і вальниці котіння, в яких використовується тертя котіння завдяки встановленості котіння у вигляді кульок або роликів між опорними поверхнями осі чи вала і вальниці.

За напрямком дії навантаги, яку сприймають вальниці, останні поділяють на радіальні, що сприймають радіальні навантаги; упорні, які сприймають від вала тільки осьові навантаги; радіально-упорні, що одночасно сприймають радіальні та осьові навантаги. Упорні вальниці ковзання називають підп’ятниками.

Загальні відомості та умови роботи.Вальниця ковзання є парою обертання і складається із опорного відрізка вала (цапфи) та відповідної вальниці, в якій ковзає цапфа.

На рис. 8.1 приведена конструктивно найпростіша вальниця ковзання, основним елементом якої є вкладка 2.

Як опори валів і осей, які обертаються, вальниці ковзання використовуються в конструкціях, де застосування вальниць котіння затруднене або недопустиме через конструктивні міркування (змінні та ударні навантаги, або необхідність їх установки на шийках валів та ін.), експлуатаційні (швидкохідні чи тихохідні вали, аґресивне середовище і т. ін.), а також через відсутність стандартних вальниць (мініатюрні або надґабаритні вали діаметром понад 1 м і т. ін.).

Проте цим вальницям властиві певні недоліки. Так, важконавантажені вальниці, які працюють при високих частотах обертання, вимагають примусової подачі під тиском мастила (оливи, води та ін.) для підтримання режиму рідинного тертя і відводу теплоти, яка виділяється. Вальниці зі звичайними мастилами можуть працювати безпечно до температур не вище 150ºС. При роботі в умовах знижених температур виникає проблема високого пускового моменту через загустіння мастила.

Завдяки безшумності і вказаним вище перевагам, рівно ж і через конструктивні та економічні міркування опори ковзання широко застосовується у парових та ґазових турбінах.

Рис. 8.1. Конструкція вальниці ковзання:

1 – корпус; 2 – вкладка; 3 – мастильна канавка.

Умови роботи вальниці ковзання як пари тертя ковзання значною мірою залежать від параметрів режиму (питомої навантаги p та кутової швидкості цапфи), наявності та марки мастила (рідкого, твердого, ґазоподібного), фізико-механічних характеристик поверхонь контакту, що дає можливість досить повно охарактеризувати втрати на тертя. Ці параметри визначають тепловиділення і стійкість проти спрацювання вальниці, а в кінцевому підсумку – її надійність.

Нормальна робота цих вальниць без систематичного спрацювання поверхонь цапфи вала (вісі) і вальниці забезпечується лише при розділенні контактових поверхонь шаром мастила достатньої грубини. Наявність шару мастила між робочими поверхнями може бути забезпечена лише надлишковим тиском, який може бути створений двома способами: при обертанні цапфи з певною швидкістю у нерухомій опорі – гідродинамічним, або внаслідок подачі мастила під тиском (помпою) в проміжок між робочі поверхні – гідростатичним.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Розрахунки валів та осей	\|	Критерії роботоздатності та розрахунок вальниць ковзання

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.