VĀRSTA UN ASS
Zobrati ir uzstādīti uz īpašām iegarenām detaļām ar apļveida šķērsgriezumu. Starp šādām daļām ir asis un vārpstas.
Ass- daļa, kas kalpo, lai noturētu riteņus un centrētu to rotāciju. Vārpsta– ass, kas pārraida griezes momentu.
Nevajadzētu sajaukt jēdzienus “riteņa ass”, šī ir daļa, un “rotācijas ass”, šī ir griešanās centru ģeometriskā līnija.
Vārpstu un asu formas ir ļoti dažādas, sākot no vienkāršākajiem cilindriem līdz sarežģītām kloķa konstrukcijām. Ir zināmi elastīgu vārpstu modeļi, kurus 1889. gadā ierosināja zviedru inženieris Karls de Lavals.
Vārpstas formu nosaka lieces un griezes momentu sadalījums visā tās garumā. Pareizi izstrādāta vārpsta ir vienādas pretestības stars.
 |
Vārpstas un asis griežas, tāpēc tām ir mainīgas slodzes, spriegumi un deformācijas. Tāpēc vārpstu un asu bojājumiem ir nogurums.
Vārpstu un asu bojājumu cēloņus var izsekot visos to “dzīves” posmos.
1. Projektēšanas stadijā - nepareiza formas izvēle, nepareizs sprieguma koncentratoru novērtējums.
2. Ražošanas stadijā ir iegriezumi, iegriezumi, iespiedumi no neuzmanīgas apiešanās.
3. Darbības stadijā - nepareiza gultņu bloku regulēšana.
Lai vārpsta vai ass darbotos, ir jānodrošina:
è tilpuma izturība (spēja pretoties M izg Un M forši );
è virsmas izturība (īpaši savienojumos ar citām daļām);
è lieces stingrība;
è griezes stingrība (īpaši garām vārpstām).
Visas vārpstas ir jāaprēķina tilpuma stiprumam.
Vārpstu un asu slogošanas shēmas ir atkarīgas no tām uzstādīto rotējošo daļu skaita un atrašanās vietas un spēku virziena. Sarežģītai slodzei izvēlieties divas ortogonālas plaknes (piemēram, frontālo un horizontālo) un apsveriet ķēdi katrā plaknē. Protams, tiek aprēķinātas nevis reālas konstrukcijas, bet gan vienkāršoti aprēķinu modeļi, kas ir sijas uz šarnīru balstiem, sijas ar iegulšanu un pat statiski nenoteiktas problēmas.
Sastādot konstrukcijas shēmu, vārpstas tiek uzskatītas par taisniem stieņiem, kas atrodas uz eņģu balstiem. Izvēloties balsta veidu, tiek pieņemts, ka vārpstu deformācijas ir nelielas un, ja gultnis pieļauj vismaz nelielu ass sasvēršanos vai kustību, tas tiek uzskatīts par eņģēm fiksētu vai šarnīrveida kustīgu balstu. Slīdošie vai rites gultņi, kas vienlaikus uztver radiālos un aksiālos spēkus, tiek uzskatīti par šarnīrveida-fiksētiem balstiem, un gultņi, kas uztver tikai radiālos spēkus, tiek uzskatīti par šarnīrveida-kustināmiem.
Šādas problēmas studentiem ir labi zināmas no teorētiskās mehānikas (statikas) un materiālu stiprības kursiem.
Vārpstas tilpuma stiprības aprēķins tiek veikts trīs posmos.
es Provizoriskais vārpstu aprēķins
To veic Tehnisko specifikāciju izstrādes stadijā, kad ir zināmi tikai griezes momenti uz visām mašīnas vārpstām. Šajā gadījumā tiek pieņemts, ka vārpsta piedzīvo tikai bīdes vērpes spriegumus
t kr= M vr / W lpp £ [ t ] kr ,
Kur Wp - sekcijas polārais pretestības moments.
Apaļai daļai: Wp = pd 3/16 , [ t ] cr = 15 ¸ 20 N/mm2 .
Stiprības nosacījums vērpes spriegumiem ir ērti atrisināts attiecībā pret vārpstas diametru
Tas ir minimālais vārpstas diametrs. Visās pārējās šahtas sekcijās tas var būt tikai lielāks. Aprēķinātais minimālais vārpstas diametrs ir noapaļots līdz tuvākajam lielākajam normālajam diapazonam. Šis diametrs ir sākumpunkts turpmākai konstrukcijai.
II. Rafinēts šahtu aprēķins
Šajā posmā tas ņem vērā ne tikai griezes momentu, bet arī lieces momentus. To veic sākotnējā izkārtojuma stadijā, kad ir iepriekš atlasīti gultņi, ir zināms visu vārpstas sekciju garums, ir zināms visu riteņu novietojums uz vārpstas un spēki, kas iedarbojas uz vārpstu. tiek aprēķināti.
Vārpstas projektēšanas shēmas ir uzzīmētas divās plaknēs. Izmantojot zināmos spēkus pārnesumos un attālumos līdz balstiem, tiek konstruētas lieces momentu diagrammas horizontālajā un frontālajā plaknē. Pēc tam tiek aprēķināts kopējais lieces moments
Kur α =0,75 vai 1 atkarībā no pieņemtās enerģijas spēka teorijas, ko vairums autoru pieņēmuši par līdzvērtīgu 1 .
Tiek aprēķināts ekvivalentais spriegums no lieces un vērpes kombinētās darbības s ekv = M eq / W p .
Vienādojums ir atrisināts arī attiecībā uz minimālo vārpstas diametru
Vai tas pats, lai salīdzinātu ar pieļaujamiem normāliem spriegumiem:
Minimālais vārpstas diametrs, kas iegūts atjauninātajā aprēķinā, beidzot tiek pieņemts turpmākai projektēšanai.
III. Vārpstas izturības aprēķins
To veic kā pārbaudi detalizētās projektēšanas stadijā, kad vārpstas darba rasējums ir gandrīz gatavs, t.i. ir zināma precīza tā forma, izmēri un visi spriegumu koncentratori: atslēgas rievas, gredzenveida rievas, caurumi un aklie urbumi, interferences pieslēgumi, filejas (gludas, noapaļotas diametra pārejas).
Aprēķinot tiek pieņemts, ka lieces spriegumi mainās atbilstoši simetriskam ciklam, un tangenciālie vērpes spriegumi mainās atkarībā no nulles pulsējoša cikla.
Vārpstas izturības testa aprēķins būtībā ir saistīts ar faktiskā drošības koeficienta noteikšanu n , kas tiek salīdzināts ar pieļaujamo
Šeit ns Un n t - drošības koeficienti normāliem un tangenciālajiem spriegumiem
Kur s -1 Un τ -1 – vārpstas materiāla izturības robežas lieces un vērpes laikā ar simetrisku ciklu; k σ Un k τ – efektīvie spriegumu koncentrācijas koeficienti lieces un vērpes laikā, ņemot vērā šķautnes, atslēgu rievas, presēšanas savienojumus un vītnes; ε α Un ε τ – vārpstas diametra mēroga koeficienti; s a Un τ a – amplitūdas sprieguma vērtības; s m Un τ m – vidējais cikla spriegums ( s m = 0 , τ m =τ a ); ψ σ Un ψ τ – vidējā cikla sprieguma ietekmes uz noguruma izturību koeficienti ir atkarīgi no tērauda veida.
Drošības faktoru aprēķins, pamatojoties uz spriegumu, tika detalizēti aprakstīts kursā "Materiālu stiprība", sadaļā "Cikliskā slodzes stāvoklis".
Ja drošības koeficients izrādās mazāks par nepieciešamo, tad noguruma pretestību var būtiski palielināt, izmantojot virsmas rūdīšanu: nitrēšanu, virsmas rūdīšanu ar augstfrekvences strāvām, skrotis, velmēšanu u.c. Šajā gadījumā jūs varat palielināt izturības robežu līdz pat 50% vai vairāk.
KONTROLES JAUTĀJUMI
s Kāda ir atšķirība starp vārpstām un asīm?
s Kāds ir lieces spriegumu dinamiskais raksturs vārpstās un asīs?
s Kādi ir vārpstas un ass atteices cēloņi?
s Kādā secībā tiek veikti vārpstu stiprības aprēķina posmi?
s Kāds diametrs ir noteikts šahtu projektēšanas aprēķinā?
VĀRSTU UN ASU BALTSTI - GULTŅI
Vārpstas un asis tiek atbalstītas ar īpašām daļām, kas darbojas kā balsti. Nosaukums "gultnis" cēlies no vārda "smaile" ( Angļu vārpsta, vācu zappen, hol. shiffen – vārpsta). Tā viņi mēdza saukt vārpstas kātus un kakliņus, kur faktiski tika uzstādīti gultņi.
Gultņa mērķis ir nodrošināt uzticamu un precīzu savienojumu starp rotējošu (vārpstas, ass) daļu un stacionāru korpusu. Līdz ar to gultņa galvenā iezīme ir savienojošo daļu berze.
Balstoties uz berzes raksturu, gultņus iedala divās lielās grupās:
è slīdgultņi (slīdes berze);
è rites gultņi (rites berze).
BĪDĒJIE GULTŅI
Šādu gultņu galvenais elements ir starplikas, kas izgatavotas no antifrikcijas materiāla vai vismaz ar antifrikcijas pārklājumu. Ieliktnis ir uzstādīts (ievietots) starp vārpstu un gultņa korpusu.
Slīdošā berze noteikti ir lielāka nekā rites berze, tomēr slīdgultņu priekšrocības slēpjas dažādās lietošanas jomās:
Noņemamās konstrukcijās (skat. attēlu);
Pie lieliem rotācijas ātrumiem (gāzes dinamiskie gultņi turboreaktīvos dzinējos pie n >10 000 apgr./min );
Ja nepieciešams precīzi centrēt asis;
Ļoti lielu un ļoti mazu izmēru mašīnās;
Ūdenī un citās agresīvās vidēs.
Šādu gultņu trūkumi ir berze un nepieciešamība pēc dārgiem antifrikcijas materiāliem.
Turklāt slīdošie gultņi tiek izmantoti palīgmehānismos, zema ātruma, zemas atbildības mehānismos.
Tipiskus slīdgultņu defektus un bojājumus izraisa berze:
r temperatūras defekti (čaulas aizķeršanās un kušana);
r abrazīvs nodilums;
r noguruma atteice pulsējošu slodžu dēļ.
Ņemot vērā visas bīdāmo gultņu bloku konstrukcijas iespēju daudzveidību un sarežģītību, to konstrukcijas princips ir tāds, ka plānsienu bukse, kas izgatavota no antifrikcijas materiāla, parasti no bronzas vai bronzas sakausējumiem, un vieglas slodzes mehānismiem, kas izgatavoti no plastmasas, tiek uzstādīta starp plkst. korpuss un vārpsta. Ir veiksmīga pieredze plānsienu bimetāla starplikas ar biezumu ne vairāk kā 4 mm, kas izgatavotas no tērauda sloksnes un alumīnija-alvas sakausējuma AO 20-1, dīzeļlokomotīvju dīzeļdzinējos M753 un M756.
Lielākajai daļai radiālo gultņu ir cilindrisks ieliktnis, kas tomēr var absorbēt arī aksiālās slodzes, ko rada vārpstas plaisas un starplikas malu noapaļošana. Gultņi ar konusveida starpliku tiek izmantoti mazām slodzēm, kad ir nepieciešams sistemātiski novērst ("pārraudzīt") atstarpi no gultņu nodiluma, lai saglabātu mehānisma precizitāti.
Lai gultnis darbotos pareizi bez nodiluma, kakliņa un bukses virsmas ir jāatdala ar pietiekama biezuma smērvielas slāni. Atkarībā no gultņa darbības režīma tam var būt:
è šķidruma berze kad vārpstas un čaulas darba virsmas atdala eļļas slānis, kura biezums ir lielāks par virsmas raupjuma augstumu summu; šajā gadījumā eļļa absorbē ārējo slodzi, izolējot vārpstu no starplikas, novēršot to nodilumu. Ir ļoti maza pretestība kustībām;
è pusšķidra berze, kad vārpstas un starplikas nelīdzenumi var pieskarties viens otram un šajās vietās tie satver un norauj starplikas daļiņas. Šāda berze izraisa abrazīvu nodilumu pat bez putekļu iekļūšanas no ārpuses.
Šķidruma berzes režīma nodrošināšana ir galvenais kritērijs, lai aprēķinātu lielāko daļu slīdgultņu. Tajā pašā laikā tiek nodrošināta veiktspēja atbilstoši nodiluma un iesprūšanas kritērijiem.
Stiprības un līdz ar to arī slīdgultņa veiktspējas kritērijs ir kontaktspriegums berzes zonā vai, kas būtībā ir tas pats, kontaktspiediens. Aprēķinātais kontaktspiediens tiek salīdzināts ar pieļaujamo lpp
=N/
(l d
)
£ [
lpp
]
. Šeit N
– vārpstas normālā spiediena spēks uz buksi (atbalsta reakcija), l
- gultņa bukses darba garums, d
– vārpstas kakliņa diametrs.
Dažreiz ir ērtāk salīdzināt aprēķināto un pieļaujamo spiediena un slīdēšanas ātruma reizinājumu. Slīdēšanas ātrumu ir viegli aprēķināt, zinot vārpstas diametru un ātrumu.
Spiediena un slīdēšanas ātruma reizinājums raksturo gultņa siltuma veidošanos un nodilumu. Visbīstamākais brīdis ir tad, kad ieslēdzas mehānisms, jo miera stāvoklī vārpsta nolaižas ("guļ") uz starplikas un, kad sākas kustība, sausa berze ir neizbēgama.
RITO GULTŅI
To konstrukcijas princips ir tāds, ka starp vārpstu un korpusu atrodas identisku apaļu ķermeņu grupa, ko sauc par rites korpusiem.
Tās var būt vai nu bumbiņas, vai rullīši (īsas biezas vai garas adatas formas), vai koniski rullīši, vai mucas formas, vai pat spirālveida atsperes. Parasti gultnis tiek izgatavots kā neatkarīga montāžas vienība, kas sastāv no ārējiem un iekšējiem gredzeniem, starp kuriem ir novietoti rites elementi.
Lai izvairītos no nevajadzīgas saskares savā starpā un nodrošinātu vienmērīgu sadalījumu pa apkārtmēru, rites elementi ir ievietoti īpašā gredzenveida būrī - separatorā ( latu. Separatum - atdalīt).
Dažos dizainos, kur jācīnās, lai samazinātu radiālos izmērus, t.s. "bezgredzena" gultņi, kad rites elementi ir uzstādīti tieši starp vārpstu un korpusu. Tomēr nav grūti uzminēt, ka šādām konstrukcijām ir nepieciešama sarežģīta, individuāla un līdz ar to dārga montāža un demontāža.
Ritošo gultņu priekšrocības:
Zema berze, zems karstums;
Ietaupot eļļošanu;
Augsts standartizācijas līmenis;
Ietaupot dārgus antifrikcijas materiālus.
Ritošo gultņu trūkumi:
` lieli izmēri (īpaši radiāli) un svars;
` augstas prasības standarta izmēra izvēles optimizēšanai;
` vāja aizsardzība pret vibrāciju, turklāt paši gultņi ir vibrāciju ģeneratori pat ļoti mazās neizbēgamās rites elementu izmēru atšķirības.
Ritošos gultņus klasificē pēc šādiem galvenajiem raksturlielumiem:
è ritošo elementu forma;
è izmēri (aksiālie un radiālie);
è izmēru precizitāte;
è uztveramo spēku virziens.
Balstoties uz rites elementu formu, gultņus iedala:
è 
Bumba(ātrgaitas, kas spēj pašizstādīt, jo ir iespējama rotācijas ass novirze);
è Veltnis– koniskas, cilindriskas, adatveida (nesošākas, bet precīzi fiksētā griešanās ass stāvokļa dēļ nespēj pašatslīdzināties, izņemot mucveida rullīšus). 
Pamatojoties uz radiālajiem izmēriem, gultņi ir sagrupēti septiņās sērijās:
 |
Pamatojoties uz aksiālajiem izmēriem, gultņi ir sagrupēti četrās sērijās:
 |
Gultņus klasificē pēc precizitātes klasēm šādi:
и "0" – parastā klase;
и "6" – paaugstināta precizitāte;
и "5" – augsta precizitāte;
и "4" – īpaši augsta precizitāte;
и "2" – īpaši augsta precizitāte.
Izvēloties gultņu precizitātes klasi, jāatceras, ka “jo precīzāk, jo dārgāk”.
Saskaņā ar uztvertajiem spēkiem visi gultņi ir sadalīti četrās grupās. Aprēķinot radiālo Fr un aksiāls F a vārpstas balstu reakcijas, projektētājs var izvēlēties:
è Radiāls gultņi (ja Fr <<F a ), ņemot tikai radiālo slodzi un nenozīmīgu aksiālo slodzi. Tie ir cilindriski rullīši (ja F a = 0 ) un radiālie lodīšu gultņi.
è Leņķiskais kontakts gultņi (ja Fr >F a ), uzņemot lielākas radiālās un mazākas aksiālās slodzes. Tās ir leņķiskās kontaktbumbiņas un konusveida veltņi ar nelielu konusa leņķi.
è Vilces-radiāls gultņi (ja Fr <F a ), uzņemot lielākas aksiālās un mazākas radiālās slodzes. Tie ir konusveida rullīšu gultņi ar lielu konusa leņķi.
è Vilces gultņi, "vilces gultņi" (ja Fr <<F a ), ņemot tikai aksiālo slodzi. Tie ir vilces lodīšu un vilces rullīšu gultņi. Tie nevar centrēt vārpstu un tiek izmantoti tikai kopā ar radiālajiem gultņiem.
Ritošo gultņu materiāli tiek izvēlēti, ņemot vērā augstās prasības gredzenu un rites elementu cietībai un nodilumizturībai.
Šeit tiek izmantoti lodīšu gultņu hroma tēraudi ar augstu oglekļa saturu ШХ15 un ШХ15СГ, kā arī rūdīti leģētie tēraudi 18ХГТ un 20Х2Н4А.
Gredzenu un rullīšu cietība parasti ir HRC 60 ¸ 65 , un bumbiņām ir nedaudz vairāk - HRC 62 ¸ 66 , jo lodītes kontaktspiediena laukums ir mazāks. Būri ir izgatavoti no mīksta oglekļa tērauda vai antifrikcijas bronzas ātrgaitas gultņiem. Plaši tiek izmantoti atdalītāji no duralumīnija, metālkeramikas, tekstolīta un plastmasas.
Vārpstas un rotējošās asis ir uzstādītas uz balstiem, kas nosaka vārpstas vai ass stāvokli, nodrošina rotāciju, absorbē slodzes un pārnes tās uz mašīnas pamatni. Galvenā balstu daļa ir gultņi, kas spēj absorbēt radiālās, radiālās-aksiālās un aksiālās slodzes; pēdējā gadījumā balstu sauc par vilces gultni, un gultni sauc par vilces gultni.
Pēc darbības principa izšķir slīdgultņus, kuros vārpstas kakts slīd pa atbalsta virsmu, un rites gultņus, kuros rites elementi atrodas starp rotējošās daļas virsmu un atbalsta virsmu.
Mašīnu veiktspēja, izturība un efektivitāte lielā mērā ir atkarīga no gultņu kvalitātes.
Tiek saukti gultņi, kas darbojas pēc slīdēšanas berzes principa slīdgultņi .
Vienkāršākais slīdošais gultnis ir tieši mašīnas korpusā urbts caurums, kurā parasti tiek ievietota no antifrikcijas materiāla izgatavota bukse (čaula).
Bīdāmo gultņu priekšrocības: mazi izmēri radiālā virzienā, laba jutība pret triecienu un vibrācijas slodzēm, izmantošanas iespēja pie ļoti lieliem vārpstas apgriezieniem un precīzās iekārtās, ilga izturība šķidruma berzes apstākļos, iespēja izmantot, strādājot ūdenī vai agresīvā vidē. vides.
Bīdāmo gultņu trūkumi: lieli izmēri aksiālā virzienā, ievērojams smērvielas patēriņš un nepieciešamība sistemātiski uzraudzīt eļļošanas procesu, vajadzība izmantot dārgus un trūcīgus antifrikcijas materiālus gultņiem. Iepriekš minētās priekšrocības un trūkumi nosaka slīdgultņu izmantošanu, piemēram, āmuros, virzuļmašīnās, turbīnās, centrifūgās, džiga urbšanas mašīnās, ļoti liela diametra vārpstām, kā arī zema ātruma mašīnu vārpstām. Slīdgultņu lietderības koeficients h=0,95...0,99.
Ir daudz bīdāmo gultņu dizainu, kas ir sadalīti divos veidos: pastāvīgi un noņemami. Viengabala gultnis (38. att.) sastāv no korpusa un bukses, kam jābūt nekustīgi nostiprinātam gultņa korpusā vai brīvi tajā jāievieto ("peldošā bukse"). Cietie gultņi galvenokārt tiek izmantoti maza ātruma mašīnās, instrumentos utt. To galvenā priekšrocība ir dizaina vienkāršība un zemās izmaksas.
Sadalītais gultnis (39. att.) sastāv no pamatnes un korpusa pārsega, sadalītā starplikas, eļļošanas ierīces un skrūvju vai tapu savienojuma starp pamatni un vāku. Ieliktņu nodilums darbības laikā tiek kompensēts, piespiežot vāku pie pamatnes. Sadalītie gultņi ievērojami atvieglo montāžu un ir neaizstājami konstrukcijām ar kloķvārpstām. Sadalītie gultņi tiek plaši izmantoti vispārējā un īpaši smagajā mašīnbūvē.
Rotācijas kustības pārvadei tipiskākās mašīnu daļas un montāžas vienības ir vārpstas, asis, asis, vārpstas un asu balsti (gultņi) un sakabes (37. att., a - d).
Rīsi. 37.
Vārpstas, asis un balsti:
a - vārpsta uz balstiem; b - viengabala bīdāmais gultnis, c, d - noņemams slīdošais gultnis; 1 - ass-spice; 2 - balsts (gultnis), 3 - skriemelis, 4 - montāžas taps, 5 - balsts (gultnis), 6 - zobrats, 7 - tapas kakls, 8 - ass, 9 - bloks
Vārpstas ir mašīnu daļas, kas paredzētas griezes momenta (jaudas) pārvadīšanai un tādu daļu kā skriemeļu, zobratu, sakabes, spararatu pārvadāšanai. Vārpstām var būt dažādas atrašanās vietas: horizontālas, vertikālas, slīpas. Darbības laikā vārpstas tiek pakļautas vērpes, lieces, šķērsvirziena un garenvirziena slodzēm. Vārpstas var būt cilindriskas, gludas, dobas, pakāpeniskas, izliektas, izliektas un saliktas. Ja mašīnas vai mehānisma vārpsta attiecībā pret dzinēja vārpstu atrodas tā, ka nav iespējams tos savienot ar cietajiem zobratiem, tiek izmantotas elastīgas stieples vārpstas, piemēram, tālvadības pults un uzraudzības piedziņa.
Asis ir mašīnu daļas, kas kalpo tikai kā atbalsts rotējošām daļām (tās nepārraida griezes momentu). Asis var būt stacionāras, kad rotējošās daļas ir brīvi montētas, vai kustīgas, kad detaļas ir fiksētas un griežas kopā ar asi. Cirvju forma ir cilindriska (taisna vai pakāpiena).
Stieņi ir vārpstas atbalsta gali. Atkarībā no stāvokļa uz vārpstas un slodzes virziena asis tiek sadalītas smailēs, kaklā un papēžos.
Taps un kakls uzņem radiālo slodzi, papēdis - aksiālo slodzi. Smaile atrodas vārpstas vai ass galā, un caur to netiek pārraidīts griezes moments. Kakls ir novietots uz vārpstas vietām, kas pakļautas griezes momentam.
Mugurkauliem un kakliem ir cilindriska (retāk koniska vai sfēriska) forma. Papēdis ir ass vai vārpstas gala daļa.
Mašīnu balsti ir stacionāras daļas, uz kurām balstās rotējošā vārpsta un ass. Atkarībā no pieliktās slodzes virziena balsti tiek sadalīti gultņos un vilces gultņos.
Gultņi uzņem radiālo slodzi, un vilces gultņi uzņem aksiālo slodzi. Kombinētām slodzēm tiek izmantoti leņķiskie kontaktu balsti. Atkarībā no berzes veida izšķir slīdgultņus un rites gultņus.
Izmantotie materiāli.
Vārpstas un asis griežas balstos, kas kalpo kā rites un bīdāmie gultņi. Tiek sauktas vārpstu un asu nesošās daļas kronšteini, savukārt slīdgultņu gala kakliņus sauc tapas, un starpposma - kakliņus (27. att. a). Tiek sauktas vārpstu un asu gala atbalsta virsmas, kas paredzētas aksiālās slodzes absorbēšanai papēži, un slīdgultņi, kuros tie atrodas, ir vilces gultņi (27. att. b).
Vārpstas vai ass strukturālo formu lielā mērā nosaka tās savienojuma veids ar uz tām piestiprinātajām daļām. Šo savienojumu veidi ir ļoti dažādi un tiek izvēlēti atbilstoši pārnesto slodžu lielumam un veidam, kā arī nepieciešamajai montējamo detaļu centrēšanas precizitātei. Visbiežāk detaļas tiek piestiprinātas pie vārpstas vai ass ar atslēgām vai šķautnēm, vai ar garantētu iejaukšanos.
Detaļu (zobratu, gultņu utt.) aksiālai fiksācijai uz vārpstām, veiciet vilces krelles vai pleci (28. att.). Vārpstu pārejas posmi starp blakus esošajiem dažāda diametra pakāpieniem veic rādiusu fileja (28. att. a) vai formā rievas (28. att. b).
Vārpstu un asu ražošanai tiek izmantoti 20., 30., 45. un 50. markas oglekļa tēraudi, 20Х, 40Х 40ХН u.c. markas leģētie tēraudi.
Materiāla izvēli, termisko un ķīmiski-termisko apstrādi nosaka vārpstas un balstu konstrukcija un ekspluatācijas apstākļi.
Vispārīga informācija par vārpstas un asu balstiem
Atbalsta sauc par ierīcēm, kas nodrošina mehānisma kustīgo daļu rotāciju un tiešu spiediena uztveri no vārpstas vai ass. Atkarībā no berzes veida tiek komplektēti balsti (gultņi). slīdošā berze Un rites berze.
Bīdāmajiem berzes gultņiem ir šādas īpašības priekšrocības:
– tie var darboties ar lielu ātrumu un slodzi agresīvā vidē;
– tie ir nejutīgi pret triecienu un vibrācijas slodzi;
– tos var uzstādīt vietās, kas nav pieejamas rites gultņu uzstādīšanai, piemēram, uz kloķvārpstas tapām.
Uz galvenajiem trūkumiem gultņi ar slīdošo berzi attiecas uz Es:
– lielāki berzes zudumi normālos apstākļos;
– sarežģītas eļļošanas sistēmas smagi noslogotiem, ātrgaitas gultņiem;
– nepieciešamība pastāvīgi uzraudzīt eļļošanu (izņemot instrumentu gultņus no fluoroplastmasas un neilona, kā arī metālkeramikas gultņus);
– nepieciešamība izmantot trūcīgus materiālus un žurnālu augstu virsmas cietību;
– lieli aksiālie izmēri;
Gultņu ar rites berzi priekšrocības attiecas:
– zemi berzes zudumi un pretestības momenti, uzsākot kustību;
– mehānismu montāžas un remonta relatīvā vienkāršība;
– mazi izmēri aksiālā virzienā.
Šo balstu trūkumi ir:
- paaugstināta jutība pret triecienu un vibrācijas slodzi,
– palielināti radiālie izmēri.
Lielā mērā nosaka gultņu uzticamība sniegumu Un izturību mašīnas.
Slīdgultņi
Galvenā informācija
Bīdošais gultnis (29. att.).) ir rotācijas pāris, kas sastāv no vārpstas atbalsta sekcijas ( kronšteini) 1 un pats gultnis 2 , kurā tapa slīd.
Iepriekš minēto priekšrocību, kā arī dizaina un ekonomisku apsvērumu dēļ bīdāmie balsti tiek plaši izmantoti tvaika un gāzes turbīnās, iekšdedzes dzinējos, centrbēdzes sūkņos, centrifūgās, metālapstrādes iekārtās, šūšanas iekārtās. Tie izceļas ar plašu sastāvdaļu strukturālo formu klāstu.
Gultņus klasificē pēc slīdošās berzes veida: sausā berze kas darbojas ar cietām smērvielām vai bez smērvielām; robežberze, kurā smērvielas slānis, kas atdala gultni un vārpstas kakliņu, nav lielāks par 0,1 µm; šķidruma berze un ar gāzes smērviela.
Atkarībā no slodzes veida, ko tie var izturēt, gultņus iedala: radiāls, uzņemot radiālo slodzi (30. att. a); leņķiskais kontakts, ja gultnis papildus radiālajai slodzei var daļēji pieņemt aksiālo slodzi (30. b, c att.); neatlaidīgs, ņemot aksiālo slodzi (30. zīm. d).
Gultņu un kakliņu darba virsmas forma var būt cilindriska (30. att. a), konusveida (30. b attēls), bumba (30. att. c) un plakana (30. zīm. d). Koniskie un lodīšu gultņi tiek izmantoti reti. Slīdgultņu darbības apstākļus nosaka galvenie darbības režīma parametri: īpatnējā slodze R un leņķiskais ātrums ω.
3.4.2. Uzmavu gultņu dizaini
Bīdāmie gultņi sastāv no divām galvenajām daļām: korpusa un gultņa uzmavas (čaulas), kas saskaras ar vārpstas kakliņu. Ieliktņu izmantošana ļauj izgatavot korpusa daļas no lētiem materiāliem un atvieglo remontu. Maza izmēra un nekritiskos gultņos starplikas dažreiz nav, to mērķi veic korpuss.
Korpusu detaļu un uzliku dizaini ir dažādi un ir atkarīgi no mehānismu un mašīnu konstrukcijas kopumā, uzstādīšanas un ekspluatācijas apstākļiem.
Balstu ar slīdgultņiem konstrukcijas var iedalīt gultņos ar viengabala korpuss Un noņemams.
Gultņi ar viengabala korpusu ir salīdzinoši vienkārši un lēti, bet grūti uzstādāmi (nepieciešama vārpstas aksiālā nobīde un nav pieļaujama klīrensa regulēšana). Tas ierobežo to izmantošanu zemas atbildības zema ātruma struktūrām.
Sadalītie standarta gultņi tiek plaši izmantoti dažādos dizainos.
Sadalīts gultnis (31. att.) sastāv no ķermeņa 1
, vāki 2
, laineris 3, montāžas skrūves un uzgriežņi 4
un eļļas kannas 5
. Ieliktņa savienotājs ir izgatavots atbilstoši tā diametram, un korpusa savienotājs ir pakāpiens. Pakāpeniskā savienotāja plecs neļauj vākam pārvietoties šķērsām attiecībā pret gultņa korpusu.
Ieliktņa savienotājs parasti tiek izgatavots plaknē, kas ir perpendikulāra radiālajai slodzei. Eļļošana tiek veikta ar dažādām smērvielām, izmantojot vāciņu tipa smērvielas vai šķidrās eļļas, izmantojot pilienveida smērvielas, piemēram, šujmašīnās.
Gultņu bukses (čaulas) tiek izgatavotas standarta un oriģinālās versijās kā cilindriskas bez apkakles(apkakles) radiālajai slodzei (32. att. a) Un ar apkakli(pleci) vienpusēju vai divpusēju aksiālo un radiālo spēku uztveršanai (32. b, c, d att.). Tie ir izgatavoti viengabalains (32. att.) Un noņemams (33. att.).
Lai sadalītu smērvielu visā starplikas garumā, uz tās iekšējās virsmas ir izveidotas rievas vai padziļinājumi (kabatas). (33. att.). Tie atrodas apgabalā, kur tiek piegādāta smērviela. Smērvielu piegādājošo rievu un kanālu atrašanās vieta un forma ir atkarīga no balsta konstrukcijas un ekspluatācijas apstākļiem. Uzlikas ir nodrošinātas pret aksiālu kustību, izmantojot skrūves vai tapas (34. att.).
Ieliktņi ir izgatavoti no materiāliem ar augstām pretberzes īpašībām, labu siltumvadītspēju, nodilumizturību un smērējamību ar smērvielām, kā arī cietību.
Visizplatītākie starpliku materiāli ir babbits B16 Un B83, bronza BrO10F1, BrA9Zh3L utt., misiņš LMtsOS58-2-2-2, pretberzes čuguni ASCH1, ASCH-2, ASCH-3 un utt.
Ieliktņi viegli noslogotiem un zema ātruma mehānismiem ir izgatavoti no metālkeramikas un plastmasas. No nemetāliskiem materiāliem (teksolīts, gumija, neilons utt.) izgatavotās bukses un gultņu apvalki ir lētāki nekā metāla. Tiem ir labas pretkorozijas īpašības, tie var darboties bez eļļošanas vai ar ūdens eļļošanu, tiem ir palielināta kravnesība un triecienizturība, tie ir nodilumizturīgi un nav pakļauti saķerei.
Slīdgultņu darbības prakse ir parādījusi, ka to darbība sausas un robežberzes apstākļos ir saistīta ar nodilumu. Šādu gultņu atteices rodas iesprūšanas (difūzijas metināšanas), plastiskās deformācijas, abrazīvā nodiluma, kas ir īpaši bīstami, ja smērviela ir aizsērējusi, dēļ, kā arī noguruma atteices un berzes slāņa lobīšanās dēļ vibrācijas un trieciena slodžu ietekmē. Šie bojājumi ir atkarīgi no konkrētās slodzes, ātruma, materiāla viskozitātes un citiem izmantotajiem darbības parametriem izpildes kritēriji.
Šķidruma berzes gultņi darbojas bez nodiluma, ja netiek traucēts eļļošanas režīms. Šajā sakarā viņiem galvenais veiktspējas kritērijs ir smērvielas slāņa nominālais biezums, izslēdzot kontaktu starp kakliņa un gultņa (čaulas) mikronelīdzenumiem.
4.1. Vārpstas un asis. Mērķis, vārpstu un asu veidi un to šķērsgriezuma formas.
Asis un vārpstas
Mūsdienu mašīnās visbiežāk tiek izmantota rotācijas kustība. Rotējošās daļas, piemēram, zobrati, skriemeļi, ķēdes rati, bloki, savienojumi utt., tiek vadīti un atbalstīti telpā ar vārpstām un asīm. Vārpstām un asīm vairumā gadījumu ir apgriezienu korpusu forma.
Rotējošās daļas un to atbalsta daļas vārpstas parasti ir stingri savienoti ar iejaukšanas savienojumiem, atslēgām, šķautnēm utt., tāpēc vārpstas var būt tikai rotējošas, bet tās vienmēr ir pārraidīt griezes momentu un ir pakļauti vērpei.
Ieslēgts cirvji Rotējošās daļas var vai nu nekustīgi nostiprināt, piemēram, izmantojot interferences savienojumus, un pēc tam asīm jāgriežas, vai arī uzstādīt brīvi, piemēram, ar klīrensu, uz rites gultņiem utt., un tad asis var būt stacionāras; vienalga cirvji nepārraidiet griezes moments un tos var uzskatīt par īpašu vārpstu veidu, kas nav pakļauts vērpei.
Ass- izmantota apaļa vai formas sija par atbalstu pievienots tai rotējošās daļas. Šajā gadījumā pati ass var būt nekustīga vai rotējoša. Uz asi iedarbojas tikai lieces slodzes.
Vārpsta- šī ir ass, kas paredzēta ne tikai detaļu atbalstam, bet arī griezes momenta pārvadei.
Atbilstoši to mērķim vārpstas var iedalīt pamatiedzīvotāji, t.i., vārpstas, uz kurām atrodas mašīnu galvenās darba daļas (turbīnas rotors, iekšdedzes dzinēja kloķvārpsta, mašīnas vārpsta) un pārnešana(zobratu vārpstas), ko izmanto kustības pārvadīšanai un sadalei un pārnesumu daļu pārvadāšanai: zobrati, skriemeļi, ķēdes rati utt. Vairākās mašīnās (lauksaimniecības, ceļu) vārpstas tiek izmantotas griezes momenta pārvadīšanai uz izpildinstitūcijām; tos sauc pārnešana
Dažreiz lietots vērpes stieņi vārpstas (vērpes stieņi), t.i., vārpstas parasti ir maza diametra un pārraida tikai griezes momentus.
Vārpstas ir sadalītas taisnās līnijās atbilstoši ģeometriskās ass formai (83. att.). , a B C D E F) un kloķots (83. att., un). Pēdējie tiek izmantoti, lai abpusējās kustības (virzuļus) pārvērstu rotācijas kustībā (kloķvārpsta) vai otrādi. Īpašu grupu pārstāv elastīgas vārpstas ar mainīgu ģeometriskās ass formu, ko izmanto, lai darbinātu elektroinstrumentus, zobārstniecības urbjos utt.
Asīm (detaļām) ir taisna ģeometriskā ass. Kloķvārpstas, elastīgās vārpstas un izciļņu vārpstas ir īpašas un šajā kursā nav aplūkotas.
Rīsi. 83. Vārpstu un asu pamattipi.
Visizplatītākās ir taisnas vārpstas un asis; tiem var būt nemainīgs diametrs (83. att., a, b) vai pakāpienveida (83. att., c, d, e, f). Visbiežāk vārpstas un asis ir pakāpienveida, lai gan vārpstas un asis ar nemainīgu šķērsgriezumu ir tehnoloģiski progresīvākas.
Vārpstu un asu formu visā to garumā nosaka iedarbojošo spēku un momentu sadalījums, ražošanas tehnoloģija un montāžas apstākļi. Lieces momentu un bīdes spēku diagrammas visā vārpstu un asu garumā, kā likums, nav nemainīgas; griezes moments parasti netiek pārraidīts visā vārpstas garumā. Tāpēc atbilstoši vienlīdzīgas stiprības nosacījumam vārpstas un asis vēlams projektēt kā pakāpienveida, pēc formas tuvu vienādas pretestības sijām (vienādas pretestības sijas forma ir parādīta ar punktētu līniju 83. att. , c).
Šķērsgriezumos vārpstas un asis var būt cietas (84. att., A) vai dobi (84. att., b), un šķērsgriezuma formā - cilindrisks (84. att., a, b), ar atslēgām (84. att., V) vai šķeltas (84. att., G)rievas, kā arī profila (84. att., d).
Dobu vārpstu un asu izmantošana var ievērojami samazināt svaru, piemēram, ar vienādu cieto un dobo vārpstu izturību ar cauruma diametra attiecību pret ārējo diametru 0,75, dobās vārpstas svars būs gandrīz 1,5 reizes mazāks.
Rīsi. 84. Vārpstu un asu šķērsgriezumu formas.
Vārpstu un asu gala atbalsta sekcijas sauc par stieņiem vai tapām. Vārpstu un asu kakliņi (kakliņi), kad balstos ir uzstādīti slīdgultņi, ir izgatavoti: cilindriski (85. att., a, b)vai konusveida (85. att., V). Vairumā gadījumu vārpstu un asu kakliņi slīdgultņiem ir cilindriskas formas ar noapaļotu pāreju (filē) un plecu (plecu) vienpusējai fiksācijai aksiālā virzienā (sk. 85. att.). A). Ja ir nepieciešams nostiprināt vārpstu (asi) no abām pusēm vienā balstā, kakliņa ir aprīkota ar papildu apkakli (sk. 85. att. b).
Ritošo gultņu vārpstu un asu kakliņi ir cilindriski ar plecu, kas kalpo vienpusējai fiksācijai aksiālā virzienā (86. att., A). Gultņa iekšējā gredzena divpusējai fiksācijai uz vārpstas vai ass papildus tiek nodrošināti uzgriežņi (86. att., b), fiksējošie atsperu gredzeni, kas uzstādīti gredzenveida rievās (86. att., V), utt.
Rīsi. 85. Vārpstu un asu uzkači slīdgultņiem. Rīsi. 86. Ritošo gultņu vārpstu un asu zari.
Vārpstu un asu sekcijas detaļu rumbu montāžai ir izgatavotas cilindriskas vai koniskas. Biežāk tiek izmantotas cilindriskas sēdvirsmas, jo tās ir tehnoloģiski attīstītākas. Vārpstu gala sekcijām parasti izmanto koniskas sēdvirsmas.
Pārejas posmu formai starp blakus esošajiem dažāda diametra pakāpieniem ir liela ietekme uz vārpstu un asu stiprību, izturību un uzticamību; Filejām jābūt ar maksimāli iespējamajiem izliekuma rādiusiem. Visizplatītākā pārejas forma ir nemainīga rādiusa filejas (87. att., A); vēlams, lai izliekuma rādiuss R bija lielāks par 0.l d(d- vārpstas diametrs). Īpašos gadījumos izmanto filejas ar mainīgu izliekuma rādiusu ρ (87. att., V).Pareizi izvēloties filejas izliekumu, var būtiski samazināt sprieguma koncentrāciju un palielināt vārpstu un asu nestspēju. Sprieguma koncentrācijas samazināšanai kalpo arī reljefa rievu izmantošana (87. att., A Rieva (87. att., G) ar platumu 3-5 mm un dziļumu 0,25-0,5 mm, kas ir ērts apstrādes instrumenta, piemēram, slīpripas, izejai, tiek izmantots gadījumā, ja noteicošais faktors nav noguruma izturība, bet gan vārpstu stingrība.
Rīsi. 87. Vārpstu un asu pārejas zonas.
Līdz ar sprieguma koncentrāciju, ko rada detaļu ģeometriskās kontūras, noguruma izturību ietekmē virsmas slāņa kvalitāte, t.i., mikroģeometrija mehāniskās apstrādes rezultātā, un virsmas slāņa strukturālais stāvoklis. Vārpstu un asu noguruma izturības paaugstināšana tiek panākta, nostiprinot materiālu ar termisko vai ķīmiski-termisko apstrādi, plastisko sacietēšanu (rullīšu velmēšanu, skrošu strūklu), kā rezultātā virsmas slānī veidojas atlikušie spiedes spriegumi, kā arī slīpēšana, pulēšana un citas metodes.
Aksiālās slodzes uz vārpstām no uz tām uzstādītajām daļām tiek pārraidītas šādos veidos:
ievērojamas slodzes - fokusējot daļas uz dzegas (pleci, pleci) uz vārpstas vai ass (88. att., A) vai uzstādot detaļas ar atbilstošiem traucējumiem (88. att., b);
vidējas slodzes - ar uzgriežņiem (skat. 88. att., b u88, c) vai tapas (88. att., G), kā arī iepriekš minētās metodes;
vieglas kravas - ar fiksācijas skrūvēm (88. att., d) fiksējošie atsperu gredzeni (86. att., V un 88, e) un utt.
Rīsi. 88. Līdzekļi aksiālo slodžu pieņemšanai un detaļu aksiālai nostiprināšanai uz vārpstām un asīm.
Galvenie vārpstu un asu materiāli ir oglekļa un leģētais tērauds. Asīm un vārpstām, kuru diametrus nosaka galvenokārt stingrība, tiek izmantoti oglekļa konstrukcijas tēraudi St4, St5 bez termiskās apstrādes. Kritiskās un ļoti noslogotās konstrukcijās (kad kritērijs ir izturība) tiek izmantoti termiski apstrādājami vidēji oglekļa un leģēti tēraudi 40, 45, 40Х, 40ХН, 40ХН2МА, 30ХГГ, 30ХГСА, atkarībā no šiem tēraudiem risināmie uzdevumi tiek pakļauti uzlabojumiem (rūdīšana ar augstu rūdīšanu) vai virsmas rūdīšana (augstfrekvences karsēšana) ar zemu rūdīšanu.
Ātrgaitas vārpstām uz bīdāmiem balstiem jābūt ar ļoti augstu kakliņu virsmas cietību; šim nolūkam tie ir izgatavoti no rūdīšanas tērauda 20Х, 12ХН3А, 18ХГТ vai no 38Х2МУА tipa nitridēšanas tēraudiem.
Vārpstas, kas darbojas korozīvā vidē, ir izgatavotas no nerūsējošā tērauda un titāna sakausējumiem.
Kloķvārpstu un vārpstu ar lieliem atlokiem ražošanai papildus tēraudam izmanto augstas stiprības (mezglveida grafīta) un modificētus čugunus.
Taisnas tērauda vārpstas un asis ar diametru līdz 150 mm parasti ir izgatavotas no velmēta tērauda; lielāka diametra un sarežģītas formas vārpstas ir izgatavotas no kalumiem. Dobās vārpstas vēlams izgatavot no standarta izmēra tērauda caurulēm vai no speciāli pasūtītām zemvelmētām caurulēm (ar sabiezinātām sienām).
Vārpstas un asis parasti tiek pagrieztas centros un pēc tam noslīpētas sēdvirsmas (zari, tapas, tapas) vai slīpēšana pa visu virsmu (augstas slodzes vārpstas).
Nesen ir parādījies dobu vārpstu dizains, kas izgatavots no kompozītmateriāliem, kas ražoti ar tinumu.
Galvenie vārpstu un asu darbības kritēriji ir izturība, stingrība un vibrācijas izturība.
4.2. Gultņi. Mērķis un klasifikācija. Bīdāmie gultņi: veidi, pielietojums, priekšrocības un trūkumi. Ritošie gultņi: klasifikācija, to īpašības, pielietojuma jomas, priekšrocības un trūkumi.
Gultņi
Gultnis- tehniska ierīce, kas ir daļa no balsta, kas atbalsta vārpstu, asi vai citu konstrukciju, fiksē tās stāvokli telpā, nodrošina griešanos, šūpošanos vai lineāro kustību (lineārajiem gultņiem) ar vismazāko pretestību, uztver un nodod slodzi citiem. struktūras daļas.
Tiek izsaukts balsts ar vilces gultni vilces gultnis.
Uz priekšu slodzes gultņi ir sadalīti radiāls(lai uztvertu slodzes, kas ir perpendikulāras vārpstas asij), vilces spēks (slodžu uztveršanai, kas vērstas gar vārpstas asi), kā arī leņķiskais kontakts(kombinētu, galvenokārt radiālo slodžu uztverei; retāk izmanto vilces-radiāls- galvenokārt aksiālo slodžu uztverei). Pēc berzes veida atšķirt rites gultņus (visplašāk izplatītos) un slīdgultņus
Galvenie mašīnbūvē izmantotie gultņu veidi:
· rites gultņi;
· bīdāmie gultņi;
· gāzes dinamiskie gultņi;
· hidrostatiskie gultņi;
· magnētiskie gultņi.
Uzmavas gultnis
Uzmavas gultnis- tas ir balsts vai vadotne, kurā kakliņs (vārpstas atbalsta virsma) slīd gar starplikas (gultņa) virsmu (90. att.). Lai samazinātu berzi un nodilumu, gultņi tiek ieeļļoti. Šķidrās smērvielas ir galvenais pielietojums, īpaši lielās slodzēs un ātrumos. Ātrgaitas gultņiem izmanto gāzveida smērvielas (galvenokārt gaisu). Zema ātruma gultņiem tiek izmantotas plastmasas smērvielas. Gultņiem, kas darbojas ekstremālos apstākļos, tiek izmantoti pašeļļojoši materiāli, tas ir, materiāli, kas satur sastāvdaļas vai pārklājumus, kas nodrošina eļļošanu.
Autors uztvertās slodzes virziens Bīdāmie gultņi ir sadalīti divās grupās; radiāls un vilce (aksiāls). Radiālajām un aksiālajām slodzēm iedarbojoties kopā, tiek izmantoti kombinētie balsti, kuros aksiālo slodzi absorbē oderējumu gali (91. att.) vai speciālie izciļņi.
Autors celšanas spēka veidošanās princips eļļas slānī gultņi ir sadalīti hidrodinamiskā un hidrostatiskā . Lai atdalītu berzes virsmas ar smērvielas slāni, ir nepieciešams radīt pārmērīgu spiedienu. Hidrodinamiskajos gultņos šis spiediens rodas tikai tad, ja virsmu relatīvā kustība notiek eļļas ievilkšanas dēļ ķīļa spraugā. Hidrostatiskajos gultņos spiedienu rada sūknis. Plaši tiek izmantoti gultņi ar hidrodinamisko eļļošanu, jo tie ir visvienkāršākie.
Bīdāmos gultņus galvenokārt izmanto tajās vietās, kur nav praktiski vai nav iespējams izmantot rites gultņus:
trieciena un vibrācijas slodzēm (tiek izmantota eļļas slāņa labā amortizācijas spēja);
pie īpaši lieliem rotācijas ātrumiem;
precīziem balstiem ar nemainīgu stingrību;
balstiem ar maziem radiāliem izmēriem;
noņemamiem balstiem;
īpaši lieliem un miniatūriem balstiem;
strādājot ekstremālos apstākļos (augsta temperatūra, abrazīva un agresīva vide);
par bezatbildīgiem un reti strādājošiem mehānismiem.
Bīdāmie gultņi ir vieglāki un vieglāk izgatavojami nekā rites gultņi, tie ir klusi, tiem ir nemainīga stingrība un spēja darboties praktiski bez šķidruma un gāzes eļļošanas nodiluma, kā arī labi slāpē vibrācijas.
UZ nepilnības bīdāmos gultņus var saistīt ar eļļošanas sistēmas sarežģītību, lai nodrošinātu šķidruma berzi, nepieciešamību izmantot krāsainos metālus, palielinātos palaišanas griezes momentus un palielinātos izmērus aksiālā virzienā. Strādājot ar šķidrām un plastmasas smērvielām, gultņu temperatūra nedrīkst pārsniegt 150 °C. Tomēr daži pašeļļojošie materiāli var darboties temperatūrā līdz 700 °C.
Bīdāmos gultņus plaši izmanto iekšdedzes dzinējos, tvaika un gāzes turbīnās, sūkņos, kompresoros, centrifūgās, velmētavās, smagajās pārnesumkārbās un citās iekārtās.
Rīsi. 90. Radiālais slīdgultnis: att. 91.Leņķiskais kontakts
1 - rāmis; 2 - laineris; 3 - atvere bīdāmā gultņa padevei
smērviela; 4 - ass; 5 - eļļas sadales rieva
Slīdgultnis (sk. 90. att.) satur korpusu 1, laineris 2 , eļļošanas un aizsargierīces. Ciets vai sadalīts gultņa korpuss tiek ražots kā atsevišķa daļa vai kā daļa, kas piestiprināta mašīnai. Dažreiz gultņa korpuss ir iebūvēts, tas ir, kā viens gabals ar mašīnas korpusu vai kustīgu daļu (piemēram, savienojošo stieni). Ieliktņus izmanto, lai izvairītos no visa korpusa izgatavošanas no dārgiem pretberzes materiāliem. Pēc nodiluma starplikas tiek nomainītas. Masveida ražošanā starplikas tiek štancētas no lentes, uz kuras tiek uzklāts pretberzes materiāls. Maza apjoma un individuālā ražošanā tiek izmantotas cietās vai šķeltas uzlikas, kā arī bimetāla uzlikas, kurās uz berzes tiek uzkausēts plāns antifrikcijas materiāla slānis. tērauda, čuguna vai bronzas pamatne. Lai sadalītu smērvielu, kas nāk no kanāla 3, gar stieņa darba virsmu 4 Gultņi ir aprīkoti ar eļļošanas rievām 5. Rievas atrodas izkraušanas zonā un bieži tiek apvienotas ar savienotāju.
Valkāt darba virsmas ir galvenais slīdgultņu atteices iemesls. Abrazīvs nodilums ir saistīts ar abrazīvu daļiņu iekļūšanu smērvielā, kas pārsniedz eļļas slāņa biezumu, un gultņa darbību nelabvēlīgos berzes apstākļos palaišanas un apturēšanas periodos. Ja tiek pakļauts augstam kontaktspiedienam un temperatūrai, ir iespējama gultņu darba virsmu aizķeršanās.
Gultņu noguruma bojājumi rodas cikliski iedarbojoties slodzēm, piemēram, virzuļmašīnās, trieciena un vibrācijas mašīnās. Ievērojams temperatūras paaugstināšanās izraisa nepieņemamas izmaiņas smērvielu nepieciešamajās īpašībās un dažreiz arī starplikas pildījuma kušanu vai vārpstas iestrēgšanu gultnē. Gultņu iznīcināšana var būt saistīta arī ar ass griešanās stabilitātes zudumu paš ierosmes svārstību (pašsvārstību) laikā.
Gultņu materiāliem jānodrošina zems berzes koeficients, augsta nodilumizturība un noguruma izturība. Papildu prasības ir laba siltumvadītspēja, ieskrējiena īpašības, eļļas mitrināmība, izturība pret koroziju un apstrādājamība, zems lineārās izplešanās koeficients un zemas izmaksas. Nevienam no zināmajiem materiāliem vienlaikus nepiemīt visas šīs īpašības. Tāpēc tehnoloģijās tiek izmantots liels skaits dažādu pretberzes materiālu, kas vislabāk atbilst konkrētiem nosacījumiem.
Vārpstas un asis parasti ir no tērauda, retāk no augstas stiprības čuguna, piemēram, GAZ dzinēju kloķvārpsta. Kroniem jābūt ar augstu cietību un slīpētu vai pulētu virsmu, lai izturētu vairākas uzliku nomaiņas, kas ir lētākas par vārpstu. Laineru materiālus var iedalīt trīs grupās: metāliskie materiāli, metālkeramikas un nemetāla.
Metāla materiāli. Sakausējumiem, kuru pamatā ir alva vai svins, kam pievienots antimons, varš un citi elementi, ko sauc par Babbits (nosaukts amerikāņu izgudrotāja Babita vārdā), ir augstas pretberzes īpašības un laba ieskriešanās, taču tie ir dārgi un tiem ir salīdzinoši zema noguruma izturība. Tos izmanto kā plānslāņa pārklājumus vai pildījumu. Bronzai un misiņam (sakausējumi uz vara bāzes), alumīnija un cinka sakausējumiem ir labas pretberzes īpašības. Pretberzes čuguns tiek izmantots kopā ar rūdītu asi un labu eļļošanu.
Metālkeramikas materiāli.Pulvermetalurģijā ražotos porainos bronzas-grafīta un dzelzs-grafīta materiālus piesūcina ar karstu eļļu un izmanto apstākļos, kad nav iespējams nodrošināt drošu šķidru eļļošanu. Pie zema spiediena un ātruma šie materiāli spēj darboties diezgan ilgu laiku bez ārējas smērvielas padeves.
Nemetāliski materiāli. Kā starplikas tiek izmantotas plastmasas, gumijas, grafīta materiāli un presēta koksne. Smagās mašīnbūves gultņos tiek izmantots tekstolīts, skaidu plātne (lamināta koka plastmasa) un presēta koksne. Gultņiem, kas darbojas temperatūras diapazonā -200...+280 °C pie ievērojamiem slīdēšanas ātrumiem, tiek izmantoti polimēru pašeļļojoši materiāli uz poliamīdu, poliacetilēna, politetrafluoretilēna un dažādu sveķu bāzes. Fluoroplastiem (halogēnu atvasinājumu, etilēna un propilēna polimēriem un kopolimēriem) ir labas pretberzes īpašības, ķīmiskā inerce, bet augsts lineārās izplešanās koeficients un zema siltumvadītspēja. Gultņi ar gumijas starplikām labi darbojas ar ūdens eļļošanu.
Ekstrēmos apstākļos tiek izmantotas grafīta starplikas, kurām ir zems berzes koeficients ( f= 0,04...0,05) temperatūras diapazonā no −200 līdz + 1000°C, laba siltumvadītspēja un izturība pret koroziju. Šos materiālus izmanto ar gāzi eļļotajos gultņos, kur tie var darboties bez smērvielas palaišanas un izslēgšanas periodos.
Galvenā izpildes kritēriji gultņi ir nodilumizturība, antifrikcijas slāņa noguruma izturība, karstumizturība un vibrācijas izturība b.
Uzmavu gultņiem jādarbojas ar smērvielu. Vislabākos apstākļus gultņu darbībai rada šķidrā eļļošana, kad berzes virsmas ir pilnībā atdalītas ar šķidru smērvielu ar tilpuma īpašībām. Izmantojot robežeļļošanu, berzi un nodilumu nosaka virsmas īpašības un smērvielas īpašības, kas nav tilpuma īpašības. Pusšķidra eļļošana ietver daļēju šķidruma eļļošanu. Galvenais slīdgultņu aprēķins ir eļļas slāņa minimālā biezuma aprēķins, kam līdzsvara stāvokļa darbības apstākļos jānodrošina šķidra eļļošana. Siltuma aprēķini tiek veikti, lai noteiktu gultņa darba temperatūru. Dažos gadījumos gultņa vibrācijas pretestību pārbauda, risinot hidrodinamikas diferenciālvienādojumus. Aprēķini, kuru pamatā ir nodilumizturības kritērijs, to sarežģītības dēļ vēl nav plaši izmantoti.
Nosacīti aprēķiniļauj vienkāršākā veidā novērtēt izvēlētā materiāla un gultņu izmēru piemērotību konkrētiem ekspluatācijas apstākļiem, balstoties uz pieredzi mašīnu projektēšanā un ekspluatācijā. Darbības režīms tiek uzskatīts par pieņemamu, ja tiek ievēroti nosacījumi, kas ierobežo nodilumu un siltuma veidošanos:
р m = F r /(dl) £ [ lpp]; p m v£[ pv]; v£ [ v]; t £ [ t],
- žurnāla diametrs; l- gultņa garums; v- ass perifēriskais ātrums; p m - vidējais nominālais spiediens gultnē; t- gultņu temperatūra.Šo aprēķinu parasti izmanto kā pamataprēķinu pusšķidruma eļļotiem gultņiem un kā provizorisku aprēķinu šķidriem eļļotiem gultņiem. Tabulā 14 parāda pieļaujamās vērtības [ R], [v] Un [ pv]dažiem gultņu materiāliem.
14. tabula.
Pieļaujamie darbības režīmi gultņu materiāliem
