Машинист экскаватора 6 разряда
Детали и передачи вращательного движения
В любом механизме, приборе и машине часть деталей в процессе работы должна перемещаться относительно друг друга. Характер движения, степень подвижности соединения и его точность зависят от вида и назначения соединения.
Наиболее распространенным видом движения в технике является вращательное. Вращающиеся детали имеются в любой машине. Движение можно передавать при помощи жесткой или гибкой связи. Так что инженеру постоянно приходится конструировать и изготавливать детали различных передач.
Вращательное движение деталей машин является самым распространенным, так как:
1) его легко сделать непрерывным;
2) при нем легче достигается равномерность хода;
3) его легче всего осуществить;
4) потери на трение при нем меньше, чем при других видах движения;
5) его молено выполнить в виде весьма компактной конструкции.
Детали вращательного движения подразделяются на:
1) детали для поддержания и соединения вращающихся частей машин (сюда относятся: цапфы, оси, валы, подшипники, муфты, пяты и пр.);
2) собственно передачи: фрикционные, зубчатые, червячные, ременные, цепные, канатные (эти сейчас почти не применяются). Передачи основаны либо на трении вращающихся частей при их непосредственном соприкосновении, либо на нажатии одних твердых частей деталей передачи на другие.
Оси служат для поддержания вращающихся на них или вместе с ними различных деталей машин (например, передняя ось велосипеда и ось железнодорожного вагона).
Валы не только поддерживают детали, вращающиеся вместе с ними, но и передают движение при помощи этих деталей другим деталям. Например: вал привода коробки скоростей токарного станка, несущий на себе шестерни, передает с их помощью вращение мотора шпинделю. Валы, как и оси, могут быть сплошными или полыми. Та часть вала, которая опирается на опору, когда нагрузка направлена перпендикулярно его оси, называется цапфой, а та часть вала, которой он опирается на опору, когда нагрузка направлена вдоль его оси, называется пятой. Опоры валов и осей, в которых помещаются цапфы, называются подшипниками, а те, в которых располагаются пяты, называются подпятниками.
Детали, при помощи которых соединяют концы разных валов, называются муфтами. Цапфы. Если цапфа (рис. 53) расположена на конце вала, ее называют концевой (I, IV, V), если посредине— называют шейкой (II—III). Цилиндрическая поверхность цапфы и ее торцовая, прилегающая к опоре поверхность должны быть очень тщательно отшлифованы. Переход от поверхности вала к поверхности цапфы должен быть плавным, тщательно закругленным. Прямой или острый угол в месте перехода значительно ослабит прочность вала.
Пяты — это те части вала, которыми он опирается на подпятники. Пяты бывают плоские (I), кольцевые (II), шаровые (III), вставные (IV) и гребенчатые (для очень больших усилий). В кольцевой пяте выточку можно использовать для подвода масла. Шаровая пята применяется в тех случаях, когда она должна допускать отклонение вала на некоторый угол. Вставная пята при повреждении ее рабочей поверхности может быть заменена новой без замены всего вала.
Подпятники служат опорами для валов, препятствуя их смещению от усилий, действующих вдоль оси. Поверхность подпятника скольжения должна соответствовать форме поверхности пяты.
В тех случаях, когда осевое давление невелико, например вдоль оси шпинделя токарного станка по дереву, вместо подпятников можно надевать на вал установочные буртики или кольца. Установочный буртик надевают в горячем состоянии, а установочные стопорные кольца являются съемными. Кольцо устанавливают на валу в нужном месте во время предварительной сборки.
Муфты являются соединительными устройствами для валов, концы которых подходят друг к другу вплотную или на очень близкое расстояние. Обычно валы расположены на одной оси или под углом, а их концы выполнены так, чтобы они могли передавать вращение от одного вала к другому.
Муфты применяются для составления длинных валов, для включения одной из частей вала, для соединения валов с частями приводных механизмов — шкивами ременной передачи, зубчатыми колесами и прочее. По условиям работы муфты разделяют на неразъемные и разъемные. При помощи первых сцепление и расцепление валов может быть произведено только при остановке движения (вращения) и разборке самих муфт. При помощи разъемных муфт сцепление и расцепление валов производится без разборки муфт, на ходу передачи. Такой, например, является фрикционная муфта включения коробки скоростей токарного станка.