Przydatność 70%

Charakterystyka osi i wałów

Autor:

Charakterystyka osi i wałów
Osią lub wałem nazywa się element maszyny podparty w łożyskach i podtrzymujący osadzone na nim części maszyn, które wykonują ruchy obrotowe lub wahadłowe. Głównym zadaniem wału jest przenoszenie momentu obrotowego, zatem wał narażony jest jednocześnie na skręcanie oraz - pod wpływem sił poprzecznych - na zginanie. W niektórych przypadkach wał może być narażony nie tylko na skręcanie. Oś nie przenosi momentu obrotowego i jest narażona tylko na zginanie. Oś może być nieruchoma, utwierdzona w miejscu podparcia, lub ruchoma, osadzona w łożyskach. Oś nieruchomą mocuje się w podporach za pomocą połączeń wpustowych, gwintowych, itp. Krótką oś nazywa się czasami sworzniem. Zarówno osie, jak i wały mogą być dodatkowo obciążone siłą poosiową, np. gdy elementami osadzonymi na nich są koła zębate skośne lub stożkowe.
Rodzaje osi i wałów
Osie i wały sztywne są to pręty o przekroju okrągłym albo sześciokątnym lub innym. Różnią się osie i wały gładkie o prawie niezmiennym przekroju na całej długości oraz kształtowe ? o zmiennych przekrojach, dostosowanych do obciążenia i funkcji osi lub wału. Osie z reguły są proste, natomiast wały mogą być proste lub wykorbione. W niektórych urządzeniach stosuje się wały giętkie, służące do przenoszenia napędu na elementy wykonujące ruchy przestrzenne względem źródła napędu. Zależnie od liczby łożysk, będących podporami wałów, rozróżnia się wały dwu ? i wielopodporowe oraz ? jednopodporowe. W zależności od spełnianych funkcji wału często stosuje się nazwy: wał główny pomocniczy rozrządczy itp. Wały mogą być pełne lub drążone. Wały drążone stosuje się w celu zmniejszenia ciężaru konstrukcji.
Czopami nazywa się odcinki osi lub wału, których powierzchnie stykają się ze współpracującymi elementami: łożyskami, kołami zębatymi itp. Rozróżnia się czopy ruchowe i spoczynkowe. Czopy ruchowe współpracują z panewkami łożysk ślizgowych z kołami przesuwnymi lub obracającymi się względem nieruchomej osi, natomiast czopy spoczynkowe współpracują z elementami osadzonymi na stałe względem wału i obracającymi się wraz z nim.
Obciążenia osi i wałów
Podstawą obliczenia wytrzymałości osi lub wału jest wyznaczenie wszystkich sił i momentów działających na wał. Rozróżnia się:
-obciążenia zmienne co do wartości i kierunku, wywołujące naprężenia zmienne;
-Obciążenia stałe wywołujące w osiach nieruchomych naprężenia stałe, a w osiach ruchomych i wałach ? naprężenia zmienne;
-obciążenia zmieniające swoje położenie wraz z obrotem wału ? np. siły odśrodkowe, które wywołują naprężenia stałe. Osie nieruchome oblicza się na wytrzymałość statyczną, a osie ruchome i wały ? na wytrzymałość zmęczeniową. Zwrot ?obliczanie na wytrzymałość...? Oznacza dokonanie takiego wyboru kształtu, wymiarów i rodzaju materiału części, aby mogła ona ? z uwzględnieniem odpowiedniego współczynnika bezpieczeństwa ? pracować bez obawy uszkodzenia w określonych warunkach obciążeniowych.
Projektowanie osi i wałów obejmuje:
-obliczenia wstępne, umożliwiające ustalenie kształtu i przybliżonych wymiarów osi lub wału. Obliczenia te wykonuje się w zasadzie na wytrzymałość statyczną, uwzględniając jednak wpływ względności obciążeń przez przyjęcie odpowiednich naprężeń dopuszczalnych.
-obliczenia dokładne uwzględniające czynniki decydujące o wytrzymałości zmęczeniowej oraz sztywność giętną i skrętną wału.
Ruch obrotowy wału jest wywołany siłami działającymi obwodzie elementu napędzającego osadzonego na wale i jest przekazywany np. na inne wały za pośrednictwem kół napędzanych. Dla ustalenia siły wpływu działania siły obrotowej F na wał, w jego osi zaczepia się tzw. Układ zerowy sił tj. dwie siły F. Których suma jest równa zeru. Z otrzymanego układu sił wynika, że wał jest obciążony momentem skręcającym oraz siłą F, wywołującą zginanie wału. Zarówno siły zewnętrzne, jak i reakcje w łożyskach obciążają wały w różny sposób, zależnie od kształtu piasty koła i rodzaju łożyska. Przykłady wyznaczenia punktu zaczepienia reakcji oraz wyznaczenie punktów zaczepienia obciążenia, przenoszącego na wał przez części na nim osadzone.

Przydatna praca?
Przydatna praca? tak nie 198
głosów
Poleć znajomym

Serwis Sciaga.pl nie odpowiada za treści umieszczanych tekstów, grafik oraz komentarzy pochodzących od użytkowników serwisu.

Zgłoś naruszenie