Конусные соединения с натягом

В этих соединениях вал и ступица контактируют по конической поверхности и их обычно применяют для закрепления деталей на концах валов. Вращающий момент между валом 1 и ступицей 2 (рис. 19.5) передается трением, возникающим в результате приложения осевой силы. При затяжке гайки 3 ступи­ца 2 перемещается вдоль вала 1 и прижимается к валу.

Конусные соединения являются соединениями с натягом по коническим поверхностям и с увеличением угла наклона при действии одина­ковой осевой силы снижается давление р на посадочной по­верхности и, следовательно, нагрузочная способность, но уменьшается склонность к самозаклиниванию.

Расчет проводят в предположении, что на конусной поверх­ности контакта действует равномерно распределенное давление р и поэтому силы трения fp (f — коэффициент трения) рас­пределены по поверхности сопряжения также равномерно [5]. Давление р связано с силой затяжки выражением (рис.19.6)

(19.13)

где — осевая сила (сила напрессовки ступицы на вал);

средний диаметр; — длина соединения (длина конусной посадочной поверхности); — угол конуса.

Вращающий момент Т, которым можно нагрузить соеди­нение, рассчитывается по формуле

(19.14)

где коэффициент запаса сцепления. В расчетах назначают S = 1,3- 1,5 (большее значение — для ответственных соединений).

 

ТЕМА 20. УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Упругие элементы — металлические и неметаллические — широко распространены в машино­строении. Их применяют:

· для создания заданных по­стоянных сил — начального сжатия или натяжения в передачах трением, фрик­ционных муфтах, тормозах, предохрани­тельных устройствах, подшипниках; а так­же для уравновешивания сил тяжести и других сил;

· для силового замыкания ки­нематических пар, в основном в кулачковых, чтобы исключить влияние зазоров на точность перемещений или упростить конструкции;

· для выполнения функций двигателя на основе предварительного аккумулирования энергии путем завода, например часовые пружины;

· для в и б р о и з о л я ц и и в тран­спортных машинах — автомобилях, ваго­нах, в приборах, в виброизоляционных опорах машин и т. д.;

· для восприятия энергии удара — буферные пружины,применяемые в подвижном железнодорожном составе, т. д.;
благодаря упругим элементам энергия удара поглощается на больших перемещениях и сила удара соответственно умень-
шается;

· для измерения сил, темпера­тур, перемещений, осуществляемого по упругим деформациям пружин (в измери­тельных приборах).

Работа упругих элементов в машинах заключается в накоплении энергии и ее последующей отдаче или в осуществлении требуемого постоянного нажатия. Для возможности накопления большого коли­чества энергии на единицу массы целесо­образно применять элементы с возможно более равномерным напряженным состоя­нием [25]. При этом упругие элементы имеют минимальные габариты.

Пружины

В широком диапазоне нагрузок указан­ным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют пружины. Широкий спектр функциональных требований определил и большое разнообразие пружин В зависимости от вида воспринимаемой нагрузки они делятся на пружины растяжения сжатия, кручения (),

 

 

Пружины растяжения

Пружины сжатия

многожильные витые пружины.

Составные пружины

фасонные пружины

пружины кручения

торсионные валы

тарельчатые и кольцевые пружины

плоские спиральные пружины

Материалы для пружин должны иметь высокие и стабильные во времени упругие свойства. Делать пружины из материалов низкой прочности нецелесообразно