Деталь ось – «»

ОСЬ (деталь машин) — это… Что такое ОСЬ (деталь машин)?


ОСЬ (деталь машин)
ОСЬ (деталь машин)

ОСЬ, деталь машин и механизмов для поддержания вращающихся частей, не передающая полезного крутящего момента; бывают вращающиеся и неподвижные.

Энциклопедический словарь. 2009.

  • ОСЬ (в математике)
  • ОСЬ БЕРЛИН — РИМ

Смотреть что такое «ОСЬ (деталь машин)» в других словарях:

  • Вал (деталь машин) — Приводной вал воздушного винта самолёта …   Википедия

  • ОСЬ — деталь машин и механизмов для поддержания вращающихся частей, не передающая полезного крутящего момента; бывают вращающиеся и неподвижные …   Большой Энциклопедический словарь

  • Ось (технич.) — Ось, деталь машин и механизмов, предназначенная для поддержания вращающихся деталей, не передающая полезного крутящего момента. О. бывают вращающиеся и неподвижные …   Большая советская энциклопедия

  • ось — оси и оси, на оси; мн. род. ей; дат. сям; ж. 1. Стержень, на котором держатся колёса, вращающиеся части машин, механизмов и т.п. Ось телеги. Передняя, задняя о. О. колеса, пушки. Вращающаяся, неподвижная о. 2. Спец. Воображаемая прямая,… …   Энциклопедический словарь

  • Ось — 75. Ось D. Achse E. Axis F. Axe Деталь, предназначенная для поддержания вращающихся частей прибора без передачи крутящих моментов Источник: ГОСТ 21830 76: Приборы геодезические. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Ось — У этого термина существуют и другие значения, см. Ось (значения). Ось (слово «ось» происходит от праславянской формы). В настоящее время означает серединную линию …   Википедия

  • Ось — I         деталь машин и механизмов, предназначенная для поддержания вращающихся деталей, не передающая полезного крутящего момента. О. бывают вращающиеся и неподвижные. II (матем.)          1) О. координат прямая с указанными на ней направлением …   Большая советская энциклопедия

  • Ось — ж. 1. Деревянный или металлический стержень, на концы которого надеваются колеса. 2. Деталь, поддерживающая вращающиеся части машин или механизмов. 3. Воображаемая неподвижная прямая, проходящая через центр какого либо тела или пространства. 4.… …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

  • ГОСТ Р 52762-2007: Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов по оболочке изделий — Терминология ГОСТ Р 52762 2007: Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов по оболочке изделий оригинал документа: 4.1.2 высота… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Колесо —         деталь машин и механизмов; имеет форму диска или обода со спицами, вставленными в ступицу. К. может свободно вращаться на оси или быть закрепленным на ней. Служит для передачи или преобразования вращательного движения.          К. одно из …   Большая советская энциклопедия

dic.academic.ru

36.Валы и оси. Общие сведения

36.Валы и оси. Общие сведения.

Осями и валами называют стержни различных сечений, предназначенные для размещения вращающихся деталей. Оси имеют прямолинейную форму и служат только для поддержания деталей. Они могут быть неподвижными и вращающимися.

Валы всегда подвижны и в отличие от осей не только поддерживают детали, но и передают вращающий момент. Различают прямые (наиболее распространены) , коленчатые и гибкие валы. Коленчатые валы применяют в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах, а гибкие используют там, где по условиям работы нельзя осуществить жесткую связь между рабочим органом и силовой, установкой (глубинные вибраторы, механизированный инструмент и др.).

Валы и оси устанавливают на опорах . Участки, которыми они соприкасаются с опорами, называют цапфами, при этом концевые цапфы называют шипами, а промежуточные — шейками. Цапфы, воспринимающие осевую нагрузку, называют пятой.

Оси работают на изгиб и их рассчитывают на прочность по нормальным напряжениям изгиба, а валы — на совместное действие изгиба и кручения. Материал осей и валов — углеродистая сталь, а для тяжело нагруженных валов и осей — легированная сталь.

Гибкий вал представляет собой сердечник, на который послойно навита проволока . Направление навивки каждого последующего слоя противоположно направлению предыдущего слоя, а верхнего слоя — направлению вращения вала. Сверху вал покрыт броней, которая удерживает смазочный материал, является опорой для вала и служит защитным кожухом.

Основные понятия Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах или осях. Вал – деталь машин, предназначенная для поддержания сидящих на нем деталей и передачи крутящего момента. При работе вал испытывает деформации кручения и изгиба, иногда – растяжения-сжатия. Ось – деталь машин и механизмов, служащая для поддержания вращающихся частей, но не передающая полезный крутящий момент, а, следовательно, не испытывает кручения.

Классификация валов и осей Виды валов:  1) коренные,  2) шпиндели,  3)трансмиссионные. По форме геометрической оси валы бывают:

1) прямые, 2) коленчатые; 3)гибкие. По типу сечения валы бывают: 1) сплошные; 2) полые. Оси бывают вращающиеся и неподвижные. Прямые валы и оси изготавливают гладкими или ступенчатыми. Образование ступеней связано с различной напряженностью отдельных сечений, а также с условиями изготовления и сборки.

studfiles.net

назначение, конструкция, нагружение, разрушение, материалы. проектные расчеты валов и осей.

Детали, на которые насаживают вращающиеся детали машин (например, шкивы, зубчатые колеса), называют валами и осями. Различают валы и оси по условиям нагружения: валы передают крутящий момент вдоль своей оси вращения и испытывают напряжения изгиба, сжатия, растяжения и кручения; оси не передают крутящий момент и нагружаются только изгибающими напряжениями. Валы и оси имеют общую функцию поддерживать насажанные на них детали Гладкие валы более технологичны, чем ступенчатые. Валы и оси выполняют полыми как с целью снижения массы, так и с целью установки внутрь вала других деталей вра­щения. Полый вал с соотношением диаметра внутреннего отверстия к наружному диаметру вала, равным 0,75, легче сплошного равнопрочного вала почти в 2 раза.

ВАЛЫ
По условиям нагружения По конструкции По форме оси вала По расположению в механизме По частоте вращения
Валынагружены крутящими и изгибающими моментами Гладкие   Ступенчатые С прямой осью (трансмиссионные) Входные Тихоходные n<1500 об/мин Быстроходные n>1500 об/мин
Торсионные валы (нагруженные только крутящим моментом) С ломаной осью (коленчатые валы) Промежуточные
Оси (нагруженные только изгибающим моментом) С криволинейной осью (гибкие валы) Выходные

В массовом производстве иногда используют полые сварные валы из стальной ленты, намотанной по винтовой линии. При этом экономится до 60% металла

По конструкции оси делят на 2 основные группы:

1) подвижные оси, вращающиеся в опорах вместе с насажанными на них деталями

2) неподвижные оси, слу­жащие опорами для вращающихся на них деталей

Оси и валы конструируют обычно в виде брусьев состоящих из ряда цилиндрических участков различных диаметров. Насаживаемые на оси и валы детали крепят посредством шпонок либо шлицев. В осевом направлении детали относительно валов и осей фиксируют при помощи распорных колец (или втулок), а также благодаря наличию на валах буртиков и заплечиков.

Ступенчатая форма вала или оси определяется также стремлением приблизить их очертания к форме балки равного соп­ротивления изгибу. В поршневых двигателях и компрессорах применяют коленчатые валы, имеющие ломаную ось вращения.

Для передачи крутящего момента между агрегатами со смещенными в пространстве осями входного и выходного валов применяют гибкие валы, имеющие криволинейную геометрическую ось при работе. Эти валы обладают высокой жесткостью на кручение и малой изгибной жесткостью. Примером служит гибкий вал бормашины в стоматологии.

Материалы валов и осей

Выбор материала, термической и химико-термической обработки определяется конструкцией вала и опор, нагружением и условиями эксплуатации вала.

Для изготовления валов используют:

· углеродистые стали марок 20, 30, 40, 45 и 50;

· легированные стали марок 20Х, 40Х, 40ХН, 12Х26ЧА, 40ХН2МА;

· титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ6 и ВТ9 [2, с. 266].

Быстроходные валы-шестерни, требующие высокой поверхност­ной твердости, выполняют из цементируемых сталей марок 12ХНЗА, 12Х264А и др.

Валы под насадные зубчатые колеса серийных редукто­ров изготовляют из улучшенной стали 45 (Н=255 … 285 НВ) и стали 40Х

(Н = 269 … 302 НВ).

Для изготовления фасонных (коленчатых и с большими фланцами) и тяжелых валов применяют, как стали, так и высокопрочные (с шаровидным графитом) и модифицированные чугуны. Чугунные валы облада­ют:

· меньшей прочностью, но

· более совершенными формами (особенно коленчатые),

· меньшей чувствительностью к смещению опор; особенно в многоопорных валах: благодаря меньшему, чем у стали, модулю упругости;

· повы­шенной демпфирующей способностью благодаря структуре чугуна, поэтому эти валы лучше работают в условиях динамических нагрузок.

В качестве заготовок для стальных валов диаметром до 150 мм обычно используют круглый прокат, для валов большего диаметра и фасонных валов – поковки. Валы подвергают токарной обработке и последующему шлифованию посадочных мест (высоконапряженные валы шлифуют по всей длине).

Шероховатость поверхностей цапф валов под подшипники качения нормального класса точности назначают не менее Ra=1,6…2,5мкм .Участки валов, контактирую­щие с уплотнительными манжетами, имеют твердость поверхности не менее 30…50HRC, а шероховатость Rа = 0,25…0,40 мкм .

Торцы валов выполняют с фасками для облегчения посадки насажива­емых деталей и во избежание повреждения рук рабочих.

Расчет осей

Основными критериями работоспособности осей являются статическая прочность и жесткость. Поскольку оси работают только на изгиб, то условие их прочности следующее:

sизг[sизг]или

где М – изгибающий момент в опасном сечении; Н × мм; Wx осе­вой момент сопротивления изгибу опасного сечения оси; для круга WX = pd 3/32 » 0.1d 3;sизг, [sизг] – фактические и допускаемые напряжения изгиба, МПа.

Расчет неподвижных осей выполняют при допущении, что напря­жения изгиба изменяются по отнулевому циклу, самому неблагоприятному из всех знакопостоянных циклов напряжений.

Для осей, изготовленных из среднеуглеродистых сталей, допускаемые напряжения изгиба [sизг]0 = 100…160 МПа (меньшие значения напряжений следует выбирать для ступенчатых осей с концентраторами напряжений).

Напряжения изгиба, возникающие в материале вращающихся осей, изменяются по симметричному циклу. Для них принимают [4, с. 305]: [sизг] –1 = (0,5…0,6) [sизг ]0 .

Из ф. может быть получена зависимость для проектного расчета, т.е. определения диаметра оси, мм:

, мм (1.2)

Если ось в расчетном сечении имеет шпоночную канавку, то по­лученное значение диаметра оси увеличивают на (8…10)% и округ­ляют до ближайшего большего стандартного значения по нормальным рядам чисел.

Проверочный расчет осей на сопротивление усталости и изгибную жесткость выполняют аналогично расчету валов, но при условии, что крутящий момент равен нулю.

Расчеты валов

Валы относят к числу наиболее ответственных деталей машин. Существенное изменение формы вала, в результате его радиальной податливости или действия колебаний, а тем более – разрушение вала приводят к выходу из строя всей машины. Поэтому к валам предъявляют высокие требования как по точности изготовления и монтажа, так и по прочности, жесткости и устойчиво­сти к колебаниям.

Все расчеты валов могут бить представлены в виде классификации, приведённой в табл.

Основными критериями работоспособности валов являются:

1) сопротивление усталости, которое оцени­вается коэффициентом запаса прочности S

2) жесткость, контролируемая прогибом вала в местах посадок на него деталей “у”, а также углом наклона “θ” или углом закручивания “φ” сечений вала.

Расчет валов на прочность

Валы испытывают напряжения изгиба и кручения, изменяющиеся соответственно по симметричному и отнулевому циклам. Поэтому валы рассчитывают на усталость по совместному действию нормальных и касательных напряжений. При наличии осевых нагрузок на вал они могут испытывать дополнительно напряжения сжатия и растяжения.

Расчеты на прочность для всех валов обязательны. Расчеты валов на жесткость, чаще всего, носят вспомогательный характер. Вместе с тем, для некоторых типов передач расчеты валов на жесткость могут иметь первостепенной важности. Например, в червячной передаче расчет червяка на изгибную жесткость обязателен.

РАСЧЕТЫ ВАЛОВ
на прочность на жесткость на колебания
Ориентировочный tКР[tКР]   Изгибную Θ0[Θ0], y ≤ [y]   n ¹ nкрит или w ¹ wкрит
Приближенный sЭКВ [sИ]
Уточненный S ³ [S] Крутильную j 0[j 0] (только для трансмиссионных валов)

Примечание. Ориентировочный и приближенный расчеты являются проектным а уточненный расчет — проверочным




infopedia.su

Проектирование технологического процесса изготовления детали «Ось»

Содержание

 
 
 
 

      К.Т2.151901.4Д.05.000ПЗ

 

       Рост  промышленности и  народного хозяйства, а также темпы  перевооружения их новой техникой в значительной мере  зависят от уровня развития машиностроения. Технический прогресс в машиностроении характеризуется  совершенствованием технологии изготовления машин, уровнем их конструктивных решений и надежности их в последующей эксплуатации.

       В настоящее время важно — качественно, дешево, в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществленного труда изготовить машину, применив современную высокопроизводительную технику, оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства.

      Разработка  технологического процесса изготовления машины не должна сводится к формальному установлению последовательности обработки поверхностей деталей, выбору оборудования и режимов. Она требует творческого подхода для обеспечения согласованности всех этапов  построения  машины  и достижения требуемого качества с наименьшими затратами.

     При проектировании технологических процессов  изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления  в современной технологии машиностроения:

 Приближение  заготовок по форме, размерам  и качеству поверхностей  к  готовым деталям, что дает возможность  сократить расход материала, значительно  снизить трудоемкость обработки  деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее.

 Повышение  производительности труда путем  применения: автоматических линий, автоматов, агрегатных станков, станков с ЧПУ, более совершенных методов обработки, новых марок материалов режущих инструментов.

 Концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания.

 Применение  электрохимических и электрофизических  способов размерной обработки деталей.

 Развитие упрочняющей технологии, повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическим, термическим, термомеханическим, химикотермическим способами.        

     Применение  прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы детали и машины в целом, эффективное использование автоматических и поточных линий, станков с ЧПУ — все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества продукции.

1.1. Описание конструкции и служебного назначения детали.

Данная  деталь «Ось», массой 3.7кг изготовлена  из стали 45 ГОСТ 1050-88.

Деталь  относится к классу «вал» и  имеет форму вращения. Деталь состоит  из 6 ступеней:

       -на  первой ступени нарезана резьба  М20-69, с шероховатостью Ra6.3, на длине 21 мм.

       -вторая  цилиндрическая Ø20 h8мм, шероховатость поверхности Ra3.2, длиной 18 мм; Допуск h8 предназначен для жесткой посадки стыкуемой детали.

       -третья  ступень выполнена без механической обработки, Ø25мм, длиной 5 мм.

       -четвертая  цилиндрическая ступень Ø20мм, длиной 80мм, на которой выполнены пазы для сопрягаемой детали и исключающие поворот сопрягаемой детали.

       -пятая  ступень выполнена Ø15f7 мм, длиной 25 мм, этот допуск говорит о том, что сопрягаемая деталь одевается на ось жестко.

       -на  шестой ступени выполнена резьба  М12-83 и отверстие Ø3.2мм.

Деталь  «Ось» предназначена для передачи крутящего момента.

1.2. Технологический  контроль чертежа  детали и анализ  детали на технологичность

    Химический  состав и механические свойства материала  детали

       Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Сталь углеродистая  конструкционная качественная. 
 
 

Химический  состав детали 

СSiMnNiSPCrCuAsFe
0,42÷0,50,17÷0,370,5÷0,8до 0,25до 0,04до 0,035до 0,25до 0,25до 0,08ост.
 

  Механические  свойства

t; С°σ0,2; МПаσв; МПаσiψ; ٪KCU; Дж/м2
200340690103664
 
 

       Деталь  достаточно технологична. В упрощении конструкции деталь не нуждается. Базой детали является ось и торцы. Искусственные базы не требуются.

       Токарную  обработку будем производить  в центрах, и в специальных  приспособлениях. Фрезерование производим с помощью фрезы круглого сечения, а сверление на сверлильном станке с ЧПУ и с применением специального приспособления. Нарезание резьбы будем производить на токарном станке с ЧПУ.

       Для измерения заданных на чертеже размеров следует использовать следующие  мерительные инструменты: скобы, пробки, штангенциркули, шаблоны, индикаторы, резьбовые пробки. 

Качественный  анализ технологичности  конструкции детали.

       Деталь  должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить  в значительной степени в результате правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.

       Данная  деталь  по качественной оценке является технологичной:

         -конструкция детали  состоит из стандартных и унифицированных  конструктивных элементов; большинство  обрабатываемых поверхностей детали  имеют правильную простановку  размеров, оптимальные степень точности и шероховатость;

         -конструкция детали  позволяет изготавливать ее из  заготовки, полученной рациональным  способом;

         -конструкция обеспечивает  возможность применения типовых  и стандартных технологических  процессов при изготовлении.

       Все вышеизложенное, позволяет сделать  вывод, что представленная деталь является технологичной. 

Коэффициент точности обработки определяется по формуле

(1)[4]

где

где цифры  обозначают квалитеты точности размеров.

n1; n2 и т.д. – количество размеров данного квалитета точности.

Коэффициент шероховатости обработки определяется по формуле

(3)[4]

где  

где цифры  обозначают классы шероховатости поверхности.

При КТО≤0,80 деталь считается трудоемкой в производстве.

n1; n2 и т.д. – количество поверхностей данного класса шероховатости.

При КШО≤0,16 деталь считается трудоемкой в производстве.

Вывод: Кт = 0,99                           Кш = 0,91

             0,99› 0,8                           0,91› 0,16

Все выше изложенное позволяет сделать вывод, что представленная деталь является технологичной.

2.1.Характеристика среднесерийного типа производства

 

Характеристика  вида производства.

Серийный  тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой выпуска, детали  изготавливаются периодически повторяющимися партиями. Трудоёмкость и себестоимость ниже, чем в единичном производстве. Различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное типы производства. Крупносерийный тип производства характеризуется применением специализированного оборудования расположенного на участке по ходу технологического процесса. Применяется специализированный режущий и мерительный инструмент. Квалификация рабочих низкая. Применяется принцип не полной взаимозаменяемости. 
 

Таблица 3. 

Ориентировочное определение типа производства 

Тип

производства

Годовой объем выпуска
ТяжелыхСреднихЛегких
 > 30 кг 8 — 30 кг < 8 кг
Единичное < 5 < 10 < 100
Мелкосерийное5 – 10010 – 200100 — 500
Среднесерийное100 – 300200 – 500500 — 5000
Крупносерийное300 – 1000 500 – 5000 5000 — 50000
Массовое> 1000> 5000> 50000
 
 

Ориентировочно  по таблице определяем тип производства — среднесерийное.

Более точно можно определить тип производства по коэффициенту закрепления операций Кз.о..

при  Кз.о. = 1 — производство массовое,

1£ Кз.о.£10 – крупносерийное,

10 £ Кз.о.£ 20 — среднесерийное,

20 £ Кз.о.   £ 40 — мелкосерийное,

40 > Кз.о. – единичное производство.

Значение  Кз.о. на стадии разработки процесса вычисляют по формуле: 

 

      Где: SО – количество операций, выполняемых на участке в течение месяца,

stud24.ru

Устройство соединения деталей осью

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, к устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин, для соединения деталей осью, а именно к разборным соединениям двух деталей, одна из которых совершает качательные эксплуатационные движения на оси относительно второй неподвижно закрепленной детали, и в конструкциях, у которых отсутствуют подшипники трения скольжения или качения как отдельная деталь. В подобных устройствах функцию подшипника трения скольжения выполняют сама ось и внутренние поверхности отверстий качающейся или неподвижной деталей.

За прототип принято устройство соединения деталей осью, содержащее неподвижную и качающуюся детали с торцевыми эксплуатационными зазорами между ними, с концентрично расположенными монтажными отверстиями и расположенную в этих отверстиях неподвижно закрепленную на неподвижной или качающейся деталях ось. См., например, патент России №2208721 от 20.07.2003 г., на «Устройство соединения деталей осью», МПК: F16B 21/00, 21/02, принятый в качестве прототипа.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства соединения деталей осью, являются следующие: заявляемое устройство соединения деталей осью содержит неподвижную и качающуюся детали с торцевыми эксплуатационными зазорами между ними, с концентрично расположенными монтажными отверстиями и расположенную в этих отверстиях неподвижно закрепленную на неподвижной или качающейся деталями ось.

Недостатком известного устройства являются наличие трения между торцевыми поверхностями неподвижной и качающейся деталями, большая материалоемкость и увеличенная масса устройства, большие затраты труда из-за большого количества входящих в устройство трудоемких при изготовлении деталей.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство соединения деталей осью, является устранение трения между торцевыми поверхностями неподвижной и подвижной деталями, снижение материалоемкости и массы устройства, уменьшение затрат труда при изготовлении устройства и его сборке из-за уменьшения количества входящих в устройство деталей.

Для достижения названного технического результата в заявляемом устройстве соединения деталей осью концентрично расположенные монтажные отверстия и расположенная в этих отверстиях неподвижно закрепленная на неподвижной или качающейся деталях ось выполнены в виде резьбового соединения с образованием торцевых эксплуатационных зазоров между неподвижной и качающейся деталями.

Отличительными признаками заявляемого устройства соединения деталей осью является то, что концентрично расположенные монтажные отверстия и расположенная в этих отверстиях неподвижно закрепленная на неподвижной или качающейся деталях ось выполнены в виде резьбового соединения с образованием торцевых эксплуатационных зазоров между неподвижной и качающейся деталями.

Заявляемое устройство соединения деталей осью может использоваться в механизмах, передающих движение от привода к исполнительному органу с помощью тяг, изменяющих или преобразующих движение этих тяг, например, в качалках систем управления летательными аппаратами.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 — вид сбоку на устройство, использующее угловую фиксацию от поворота оси с помощью шплинта, с вертикальным фронтальным разрезом,

на фиг.2 — вид по стрелке «А» на фиг.1.

Устройство соединения деталей осью (см. фиг.1) состоит из неподвижной детали 1, качающейся детали 2 и оси 3. Неподвижная деталь 1 выполнена, например, в виде двухрожковой вилки с опорами 4 и 5, соединенных между собой основанием 6, закрепленным на неподвижной опоре 7. Монтажные отверстия 8 — в вильчатой опоре 4, 9 — в вильчатой опоре 5 и 10 — в качающейся детали 2 выполнены и расположены концентрично и вместе с осью 3, проходящей сквозь эти отверстия, образуют разъемное резьбовое соединение. Для устранения трения между торцами качающейся детали 2 и торцами вильчатых опор 4 и 5, направленных в сторону качающейся детали 2, предусмотрен торцевой эксплуатационный зазор «В», который может быть одинаков с двух торцов качающейся детали 2, а может быть и различным, исходя из условий эксплуатации устройства. Т.к. ось 3 выполнена с резьбой, осевое перемещение ее в процессе эксплуатации возможно только после углового поворота в резьбовом соединении. Устранив угловой поворот оси 3, устраняется и осевое ее перемещение. Для устранения углового поворота оси 3 в монтажных концентрических отверстиях 8, 9, и 10 применено, например, шплинтовое соединение, как имеющее наименьшее количество деталей, и поэтому менее материалоемкое, более простое в изготовлении, сборке, регулировке, эксплуатации и разборке. Шплинтовое соединение (см. фиг.2) содержит шплинт 11, помещенный в одно из отверстий 12 вильчатой опоры 4 неподвижной детали 1 и торцевой паз 13, выполненный на фиксируемой части оси 3.

Устройство соединения деталей осью работает следующим образом.

Для устранения трения между торцами вильчатых опор 4 и 5 неподвижной детали 1 и торцами качающейся детали 2 нужно между ними выполнить зазор «В» еще в процессе нарезания резьбы. Для этого обработанные отверстия, подготовленные для нарезания резьбы в качающейся детали 2 и вильчатых опорах 4 и 5 неподвижной детали 1, располагают концентрично, причем качающуюся деталь 2 размещают в среднем своем эксплуатационном положении относительно неподвижной детали 1. Между торцами вильчатых опор 4 или 5 и качающейся детали 2 размещают технологическую прокладку толщиной «В» или той толщины, которая соответствует зазору между торцами вильчатых опор 4 или 5 и качающейся деталью 2 в ее среднем эксплуатационном положении, закрепляют неподвижно все детали в таком положении и нарезают резьбу насквозь в монтажных отверстиях 8 — в вильчатой опоре 4, 9 — в вильчатой опоре 5 и 10 — в качающейся детали 2 со стороны расположения будущего фиксатора углового поворота оси 3. После удаления резьбонарезного инструмента из резьбовых отверстий 8, 9, 10, не разбирая скрепленных деталей, вместо него завинчивают ось 3 на необходимую для ее фиксации глубину в вильчатую опору 4, качающуюся деталь 2, вильчатую опору 5 неподвижной детали 1 и извлекают технологическую прокладку толщиной «В». Сборка готова к установке шплинта. При селективной сборке все детали поступают на сборочный участок по отдельности, но обязательно со своей технологической прокладкой толщиной «В», примененной при нарезании резьбы в этих деталях. При сборке устройства без технологической прокладки величина зазора «В» будет изменяться как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения его, точно на величину, кратную шагу примененной в устройстве резьбы. Технологическая прокладка толщиной «В» согласует место захода резьбы на торце качающейся детали 2 с резьбой на неподвижной детали 1. Без использования технологической прокладки при нарезании резьбы и выдерживания заданной величины зазора лишь с одной стороны качающейся детали 2 можно изменять положение места захода резьбы на торце качающейся детали 2 путем обработки ее торца, обращенного к вильчатой опоре 4, т.е. навстречу завинчивающейся оси 3. При этом величина зазора между торцом качающейся детали 2 и торцом опоры 5 будет автоматически увеличиваться тоже на величину толщины снимаемого слоя обработанного торца качающейся детали 2. Для примененного шплинтового соединения (см. фиг.2), например, в наружной выступающей части вильчатой опоры 4 неподвижной детали 1 выполнены шесть сквозных отверстий 12, а на торцевой фиксируемой части оси 3 выполнены, если они не нарушают условия прочности фиксируемой части оси 3, два крестообразно расположенных торцевых паза 13 под шплинт 11. Такое сочетание количества сквозных отверстий и крестообразно расположенных пазов позволяет фиксировать угловое положение оси 3 шплинтом 11 через каждые 30°. Торцевые пазы 13 изготавливаются для размещения в них шплинта 11, но их можно использовать и при завинчивании оси 3 отверткой с увеличенной толщиной ее лезвия. При эксплуатации устройства его качающаяся деталь 2 отклоняется от своего обычно среднего положения в обе стороны. На практике этот угол отклонения не превышает ±30, (суммарный угол 60°). При увеличении этих углов значительно возрастает синусная ошибка, т.е. одинаковые дискретные линейные управляющие перемещения тяги, соединенной с выходным звеном (на чертеже не изображены), качающейся детали 2 вызывают неодинаковые дискретные углы поворота качающейся детали 2. И наоборот, управляющие одинаковые дискретные углы поворота качающейся детали 2 вызывают неодинаковые дискретные линейные перемещения выходного звена качающейся детали 2 и тяги. Из-за этого возникают сложности при автоматизации процесса эксплуатации устройства. Качающаяся деталь 2 при отклонении на угол ±30° получает линейное перемещение вдоль оси 3 по ее резьбе, если это не противоречит условиям эксплуатации устройства, то это перемещение составит:

где t — шаг, применяемой в соединении резьбы, мм;

360° — угол, соответствующий одному полному шагу применяемой в соединении резьбы, град.

При выбранном, например, шаге резьбы t=1,5 мм линейное перемещение качающейся детали 2 вдоль оси 3 составит ±0,125 мм или суммарное перемещение 0,25 мм. Соответственно, и эксплуатационный торцевой зазор «В» будет изменяться от своего минимального значения до максимального, с одной стороны качающейся детали 2 и торцом вильчатой опоры, например, 4 и от максимального значения до минимального своего значения между торцом вильчатой опоры, например, 5 и качающейся деталью 2. При уменьшении шага применяемой в устройстве резьбы эти линейные перемещения качающейся детали 2 вдоль оси 3 будут еще меньше. Для устранения трения между подвижными и неподвижными деталями все эти перемещения обязательно должны быть меньше величины эксплуатационного торцевого зазора «В». В известных устройствах для выдерживания эксплуатационного торцевого зазора «В» применялись шайбы необходимой толщины, которые изменяли площадь поверхностей трения торцов рядом расположенных подвижных и неподвижных деталей, но не устраняли его. В заявляемом устройстве эксплуатационный торцевой зазор есть, шайб нет, трения торцов рядом расположенных подвижных и неподвижных деталей нет.

Способов фиксации оси от ее углового поворота много, см., например, книгу П.И.Орлова «Основы конструирования» в 3-х книгах, книга 3-я, М.: «Машиностроение», 1977 г. 6П5.3 066 УДК 621.01.001.2. (031), стр.259-260, рис.494-502. Все эти способы фиксации более трудоемки в изготовлении и не всегда существует возможность нарезать резьбу в подвижных или неподвижных деталях устройства для размещения в ней винта, удерживающего фиксатор оси или саму ось от ее углового поворота. Из-за этого применение шплинта из мягкого материала или упругого шплинта более предпочтительно.

Кроме вильчатой двухопорной конструкции неподвижной детали 1 может применяться и одноопорная конструкция неподвижной детали 1. Тогда качающаяся деталь 2 будет консольно располагаться на оси 3, закрученной в опору неподвижной детали 1 с необходимым эксплуатационным торцевым зазором «В». Средства фиксации оси 3 от углового поворота можно располагать как на качающейся детали 2, так и на неподвижной детали 1. При расположении основания 6 и неподвижной опоры 7 перпендикулярно оси 3 в конструкции только с одной опорой, например 5, неподвижной детали 1, когда резьба в опоре 5 проходит и через основание 6, а фиксируемый конец оси 3 направлен в сторону неподвижной опоры 7, средства фиксации оси 3 от ее углового поворота можно располагать как на основании 6, так и на неподвижной опоре 7 одноопорной конструкции устройства.

Для уменьшения накопления грязи и посторонних предметов меньших профиля резьбы из эксплуатационной среды, окружающей устройство, на двух участках оси 3 после нарезания резьбы срезают полный профиль резьбы диаметральными канавками шириной, равной ширине максимальных эксплуатационных торцевых зазоров «В», и в местах, где будут располагаться эти зазоры в собранном устройстве.

Заявляемое устройство может применяться, когда нежелательно трение по торцам неподвижной и качающейся деталей, а осевое перемещение качающейся детали при работе не влияют на эксплуатацию всего механизма, например на колесном транспорте, в узлах подвески листовых, витых цилиндрических рессор или амортизаторов к корпусу транспортного средства.

Устройство соединения деталей осью, содержащее неподвижную и качающуюся детали с торцевыми эксплуатационными зазорами между ними, с концентрично расположенными монтажными отверстиями и расположенную в этих отверстиях неподвижно закрепленную на неподвижной или качающейся деталях ось, отличающееся тем, что концентрично расположенные монтажные отверстия и расположенная в этих отверстиях неподвижно закрепленная на неподвижной или качающейся деталях ось выполнены в виде резьбового соединения с образованием торцевых эксплуатационных зазоров между неподвижной и качающейся деталями.

edrid.ru