Тема 3.12 Валы, оси, шпоночные и зубчатые соединения

Студент должен:

знать:

—назначение, конструкции и материалы валов;

—назначение, конструкции осей;

—назначение, устройство шпоночных соединений;

—назначение, устройство шлицевых соединений;

—сравнительную характеристику шпоночных и шлицевых соединений;
—типы стандартных шпонок;

—классификацию шлицевых соединений;

 

 

уметь:

—подбирать шпонки по справочнику в зависимости от диаметра вала;

выполнять расчеты на прочность шпоночных соединений при срезе и смятии;

выполнять расчет на прочность шлицевых соединений на смятие;

—выполнять проверочные расчеты валов на усталость, по справочникам уметь определять предел выносливости и вычислять коэффициент снижения предела выносливости.

Валы и оси, их назначение, конструкции и материалы. Оси вращающиеся и неподвижные. Основы расчета валов и осей на прочность и жесткость.

Типы шпоночных соединений и их сравнительная характеристика. Типы стандартных шпонок. Подбор шпонок и проверочный расчет соединения. Зубчатые (шлицевые) соединения, область применения.

Литература 4, с. 94...99, с. 281...294; 5, с. 502...517, с. 376...394

 

Методические указания

Детали, на которые насажены вращающиеся части (шкивы, зубчатые колеса и т.п.), называются осями или валами. Оси и валы различаются между собой по условиям работы. Оси, несущие на себе вращающиеся части, не передают моментов и подвергаются только изгибу; валы, являясь, как и оси, поддерживающими деталями, помимо того, передают момент и работают не только на изгиб, но и на кручение.

При изучении темы " Валы, оси, шпоночные и зубчатые соединения" уясните разницу между осью и валом и различие в их расчете на прочность. Запомните, что расчет на статическую прочность, как правило, предварительный проектный расчет, а расчет на усталость — проверочный расчет.

При проверочном расчете определяются коэффициенты запаса в опасных сечениях валов с учетом переменности действующих напряжений во времени, влияния концентрации напряжений и абсолютных размеров вала и т. д. Следует обратить внимание на то, что от жесткости валов и осей зависят условия работы подшипников, зубчатых передач, муфт и других сопряженных деталей. Так, например, при значительной деформации изгиба сильно ухудшаются условия зацепления зубчатых колес, а потому размеры вала должны быть проверены на жесткость. Изучите конструкции осей и валов и их опорных частей — шеек, шипов и пят.

Вопросы для самоконтроля

1.В чем заключается разница между валом и осью?

2.Какие различают виды валов?

3.Что называется шипом, шейкой и пятой?

4.Как расчитываются валы на прочность?

5.Как производится расчет осей на прочность?