การบรรยายครั้งที่ 23
	5. เพลาและเพลา
	5.1. ข้อมูลทั่วไป
	เพลาได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับชิ้นส่วนที่หมุนของแม่
	ยางและส่งแรงบิดจากชิ้นส่วนที่หมุนได้ชิ้นเดียว
	รถย้ายไปที่อื่น เพลาจะบรรทุกชิ้นส่วนของกลไก ดังนั้น
	ขึ้นอยู่กับการออกแบบว่าใช้งานได้หรือ ในการดำเนินการร่วมกัน
	การดัดและการบิดหรือแรงบิดเพียงอย่างเดียว
	ค่อนข้างใช้บ่อย ตัวเลือกเพลาส่วนตัว, เน้น
	แบ่งออกเป็นกลุ่มแยกกัน - เพลาทอร์ชั่น (ทอร์ชั่นบาร์) และเพลา
	ทอร์ชั่นบาร์ส่งเฉพาะแรงบิดเท่านั้น
	เพลาเป็นส่วนที่มีไว้เพื่อรองรับเท่านั้น
	ชิ้นส่วนที่หมุนได้ และไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการถ่ายโอนพลังงาน
	เพลาใช้งานได้สำหรับการดัดงอเท่านั้น เนื่องจากไม่ได้ใช้งาน
	ให้แรงบิด อย่างกว้างขวางที่สุด
	เพลาและเพลาตรงเป็นเรื่องธรรมดาในเทคโนโลยี
	ใช้เพลาข้อเหวี่ยง (รูปที่ 5.1.1)
	ในเครื่องยนต์ลูกสูบและคอมเพรสเซอร์
	เพลาแบบยืดหยุ่นมีให้เลือกสามประเภท:
	BC (เพลาลวดแบบยืดหยุ่น)
	VS-B (เพลาลวดยืดหยุ่นของเกราะ)
	B (เพลาแบบยืดหยุ่น)
	เพลาดังกล่าวมีความแข็งแกร่งของแรงบิดสูงและต่ำ
	ความแข็งแกร่งดัด
	เพลาของสองประเภทแรกใช้ในวงจรส่งกำลัง
	พลังงานและเพลาประเภทหลังใช้ในการควบคุมไดรฟ์และในการขับเคลื่อนรถยนต์
	อุปกรณ์รถยนต์ ฯลฯ
	เพลาแบบยืดหยุ่น (รูปที่ 5.1.2) ประกอบด้วยแกน 1 ซึ่งอยู่รอบๆ
	สลับแผลด้วยไม้กางเขน (ตามแนวเกลียว) หลายอัน
	ลวดเหล็กกลม 2 ชั้น
	เพื่อปกป้องเพลาจากสภาพแวดล้อมภายนอก ให้รักษาสารหล่อลื่นและ
	เพื่อการทำงานที่ปลอดภัย ให้วางเพลาไว้ในเกราะป้องกัน 3 (โดยปกติ
	แขนยาว) ปลายของเกราะถูกบัดกรีไปที่ปลายเพลา 4
	และแกนกลางเชื่อมต่อกับเพลาแข็งของหน่วย 5 ซึ่งอยู่ระหว่างนั้น
	เพลาที่ยืดหยุ่นจะส่งผ่านการเคลื่อนไหว
	แรงบิดที่อนุญาตสำหรับขนาดเพลายึดแต่ละขนาด
	ปรับปรุงด้วยมาตรฐาน มันสอดคล้องกับทิศทางการหมุนนี้

เพลาซึ่งการหมุนของชั้นนอกของเพลาจะบิดและกระชับชั้นในของเส้นลวด

เพลาข้อเหวี่ยง เพลายืดหยุ่น และเพลาทอร์ชั่นจัดเป็นชิ้นส่วนที่มีวัตถุประสงค์พิเศษ
เครื่องจักรเซียลและไม่ใช่หัวข้อของหลักสูตรนี้
เพลาและเพลาตรงมากที่สุด
กรณีมีส่วนตัดขวางที่เป็นของแข็งกลม
ความคิด เพลาและเพลากลวง (รูปที่ 5.1.3)
เปลี่ยนให้โครงสร้างเบาลงค่ะ
ในกรณีที่ผ่านไปได้
ส่วนอื่นๆ ตามแนวแกน
สำหรับการจ่ายน้ำมันสำหรับ
ตำแหน่งในโพรง
เพลาควบคุม
การแก้ไข
ชิ้นส่วนที่ติดตั้ง
การหมุนสัมพัทธ์
พวกเขาดำเนินการ
		หยัก
(เส้นโค้ง) การเชื่อมต่อ
เนียสและการเชื่อมต่อกับ
รับประกัน
บ้าน (รูปที่ 5.1.4)
ตามเงื่อนไขการประกอบ
บนเพลาเดียวของชิ้นส่วนด้วย
การปลูกพืชต่างๆและ
	การเชื่อมต่อ,
ยังเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการตรึงตามแนวแกนของชิ้นส่วนในกรณีส่วนใหญ่
ใช้การออกแบบเพลาแบบขั้นบันได (รูปที่ 5.1.3, 5.1.4) แบบฟอร์มนี้
เพลาสะดวกในการติดตั้งชิ้นส่วนที่หมุนได้ซึ่งแต่ละชิ้น
ต้องเคลื่อนที่อย่างอิสระไปตามเพลาไปยังจุดลงจอด
เส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นที่ปลูกจะถูกเลือกตามการคำนวณ
ความแข็งแรงและมาตรฐานตามขนาดที่ต้องการและกำหนดความยาว
แบ่งตามขนาดของชิ้นส่วนผสมพันธุ์

	ปลายเพลาและเพลาและขั้นบันไดทำด้วยการลบมุมทรงกรวย -
	mi เพื่ออำนวยความสะดวกในการนั่งชิ้นส่วนและการกำจัดเสี้ยนซึ่งใช้อยู่
	แหล่งที่มาของการบาดเจ็บระหว่างการประกอบโครงสร้าง (รูปที่ 5.1.3, 5.1.4)
	เพื่อลดความเข้มข้นของความเครียดในพื้นที่
	เปลี่ยนจากส่วนหนึ่งของเพลาหรือแกนไปสู่ความแตกต่างอื่น
	ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของบันไดควรน้อยที่สุด
	เรียกว่าการเปลี่ยนจากขั้นตอนหนึ่งไปอีกขั้นหนึ่งอย่างราบรื่น
	เนื้อ (รูปที่ 5.1.5)
	สำหรับการติดตั้งและรื้อชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมากบนคอน-
	บนเพลาและเพลามักทำเบาะนั่ง
	นิค (รูปที่ 5.1.6)
	เพลาหมุนอยู่ในส่วนรองรับซึ่งทำหน้าที่เป็น
	มีการกดลูกกลิ้งหรือแบริ่งธรรมดา ในรูป 5.1.4 แสดงการเปลี่ยนแปลง
	มดสำหรับติดตั้งตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมแบบ "เซอร์ไพรส์"
	ตลับลูกปืน
	ส่วนรองรับของเพลาเรียกว่าเพลา ส่วนเพลาท้ายเรียกว่า
	ตลับลูกปืนสำหรับตลับลูกปืนเลื่อนเรียกว่าเดือยและตัวกลาง
	– คอ พื้นผิวส่วนท้ายของเพลาที่ต้องการ
	เพื่อดูดซับแรงตามแนวแกนเรียกว่าส้นเท้าและแบริ่ง
	พื้นที่เลื่อนที่วางไว้เรียกว่าตลับลูกปืนกันรุน
	Trunnions ของเพลาและเพลามักดำเนินการ ทรงกระบอก.
	เจอร์นัลทรงกรวยใช้สำหรับการตรึงตามแนวแกน
	เพลาและกลไกที่แม่นยำเมื่อไม่อนุญาต
	มีการเบี่ยงเบนของแกนเนื่องจากการสึกหรอของส่วนรองรับ
	หมุดบอลใช้ในกรณีที่
	ต้องมีการเบี่ยงเบนเชิงมุมของแกน (รูปที่ 5.1.7)
	เจอร์นัลเพลาและเพลาได้รับการประมวลผลอย่างระมัดระวัง
	คิ เพื่อออกจากล้อเจียรที่จุดเปลี่ยนจาก
	เส้นผ่านศูนย์กลางรองแหนบที่เล็กกว่าถึงใหญ่กว่า (รูปที่ 5.1.8)
	ร่องวงแหวนจะถูกลบออกเนื่องจากเป็นอย่างอื่น
	พื้นผิวของรองแหนบจะถูกขัดเงาเนื่องจาก
	ความกลมของขอบล้อเจียรและความพอดีของชิ้นส่วน
	การติดชุดลูกปืนเข้ากับเพลาจะเป็นเรื่องยาก
	สำหรับความแตกต่างเล็กน้อยในเส้นผ่านศูนย์กลางเกียร์
	และการทำงานของเฟืองเพลาและเพลา
	เป็นหนึ่งเดียว (รูปที่ 5.1.9) ในเรื่องนี้
	วัสดุเคสสำหรับทำ
	เพลาเกียร์จะถูกเลือกตาม
	ตรงตามข้อกำหนดที่นำเสนอ
	ไปจนถึงวัสดุเกียร์

ร่องสลัก เกลียวสำหรับยึดน็อต รูตามขวางสำหรับหมุดหรือรูสำหรับสกรูตัวหนอน ร่อง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงหน้าตัดของเพลากะทันหันทำให้เกิดความเข้มข้นของความเค้นที่ลดความแข็งแรงเมื่อยล้า ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ ควรหลีกเลี่ยงการใช้องค์ประกอบที่ทำให้เกิดความเข้มข้นของความเครียด

5.2. วัสดุเพลา

เพลาและเพลาส่วนใหญ่ทำมาจาก เหล็กกล้าคาร์บอน

(20, 30, 40, 45, 50 ดวง) และ โลหะผสมเหล็ก(เกรด 20 Kh, 40 KhС, 30 KhСА, 40 KhН2МА, 18 Kh2Н4МА) เป็นต้น

การเลือกใช้วัสดุจะขึ้นอยู่กับการออกแบบของเพลาหรือแกนข้อกำหนดที่กำหนดโดยสภาพการทำงานและระยะเวลาการรับประกันการทำงานที่ปราศจากปัญหา ตัวอย่างเช่น การใช้โลหะผสมเหล็กทำให้สามารถจำกัดน้ำหนักและขนาดโดยรวมของเพลาได้ หากจำเป็น และเพิ่มความทนทานของข้อต่อแบบร่องฟัน การเลือกใช้วัสดุเพลาเฟือง (หรือตัวหนอน) ถูกกำหนดโดยข้อกำหนดด้านความแข็งของพื้นผิวและความทนทานต่อการโค้งงอของฟันเพลาเฟือง (การหมุนตัวหนอน)

เพื่อปรับปรุงลักษณะทางกลของเพลาและเพลา มีการใช้การบำบัดความร้อนหลายประเภท เช่น เจอร์นัลของพวกมันถูกทำให้แข็งขึ้นโดยการให้ความร้อนด้วยกระแสความถี่สูงหรือคาร์บูไรซ์เพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ

5.3. เกณฑ์ประสิทธิภาพสำหรับเพลาและเพลา

เพลาถือเป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรที่สำคัญที่สุด การหยุดชะงักของรูปร่างของเพลามากเกินไปเนื่องจากความสอดคล้องในแนวรัศมีหรือการสั่นสะเทือนที่สูง และในกรณีที่รุนแรง การทำลายของเพลา ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวของโครงสร้างทั้งหมด

เพลาคงที่, เพลาความเร็วต่ำ,

ทำงานในสภาพ โอเวอร์โหลดขนาดใหญ่, นับตามสถิติ

ความแข็งแกร่ง

เพลาของเครื่องจักรความเร็วสูง มักจะถูกเปิดเผยความล้มเหลวเมื่อยล้า และจะต้องนับพวกมันด้วยต้านทานความเหนื่อยล้า

เนส - ลักษณะเฉพาะความเมื่อยล้าเป็นปัจจัยด้านความปลอดภัย

ภายใต้อิทธิพลของแรงที่ใช้ เพลาจะเกิดการบิดงอและบิดเบี้ยว การโค้งงอของเพลามากเกินไปขัดขวางการทำงานปกติของชุดแบริ่ง เกียร์ และกลไกการเสียดสี ดังนั้นขนาดของการเสียรูปของเพลาและแกนจึงมีจำกัด และ

ความแข็งแกร่งและโดดเด่น การโก่งตัวที่อนุญาตในสถานที่ที่มีชิ้นส่วนพอดีเช่นกัน มุมเอียงที่อนุญาตและ การบิดส่วนต่างๆ, เป็นหนึ่งในหลัก เกณฑ์การปฏิบัติงาน.

5.4. การคำนวณกำลังและการออกแบบเพลา

5.4.1. ข้อมูลทั่วไป

วัตถุประสงค์ของการคำนวณกำลังคือเพื่อกำหนดขนาดหลักของเพลาและเพลาที่ โปรคงที่

ความแข็งแกร่งและความอดทน (ความเหนื่อยล้า)

แนวทางปฏิบัติในการคำนวณและการออกแบบเพลาที่กำหนดไว้แบ่งขั้นตอนนี้ออกเป็นสามขั้นตอน:

- การคำนวณโดยประมาณ

- การออกแบบเพลา

- การคำนวณที่อัปเดต (การตรวจสอบ)

ประมาณการคำนวณเพลาจะดำเนินการเพื่อเตรียม

เพื่อกำหนดค่าของเส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำที่อนุญาต บนเวที ออกแบบพัฒนาการออกแบบเพลาให้มั่นใจ

โดยคำนึงถึงเงื่อนไขของการผลิตและการประกอบ ในขั้นตอนนี้ จะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางและขนาดแกนของปลายเอาต์พุต ที่นั่งสำหรับแบริ่ง เกียร์ และชิ้นส่วนอื่น ๆ ที่ติดตั้งบนเพลา

วัตถุประสงค์ของการคำนวณเพลาแบบละเอียด (การตรวจสอบ) คือการกำหนด

ปัจจัยความเครียดและความปลอดภัย (เมื่อคำนวณกำลังคงที่) หรือปัจจัยด้านความปลอดภัย (เมื่อคำนวณกำลังสูง

ความอดทน) และการเปรียบเทียบค่าที่ได้รับกับค่าที่ยอมรับได้

5.4.2. การคำนวณเพลาโดยประมาณ

ในขั้นตอนการออกแบบนี้ พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของเพลาไม่ได้ถูกกำหนด ดังนั้นการคำนวณจะดำเนินการเฉพาะกับความเค้นเฉือนที่เกิดขึ้นระหว่างการบิดเท่านั้น เนื่องจากว่า เวลาประมาณ

การคำนวณนี้ไม่คำนึงถึงอิทธิพลของโมเมนต์การดัดงอ การมีอยู่ของปัจจัยที่อ่อนลงของรูกุญแจ แหวน การเปลี่ยนผ่าน ฯลฯ) จากนั้นในขั้นตอนนี้ ค่าของความเค้นเฉือนที่อนุญาตสูงสุด

ถือว่าถูกประเมินต่ำเกินไปเมื่อเปรียบเทียบกับความเค้นแทนเจนต์ที่อนุญาตกับ p สำหรับวัสดุโครงสร้างที่ให้ไว้ใน

หนังสืออ้างอิง ค่า kp ที่ โดยประมาณการคำนวณเพลาที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางจะอยู่ในช่วง 20 N / mm2

สูงถึง 30 นิวตัน/มม2 ขึ้นอยู่กับวัสดุของเพลาและประเภทของโหลด

อนุญาตขั้นต่ำเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาตันทรงกลม d นาที โดยไม่คำนึงถึงการมีอยู่ของร่องกุญแจหรือร่องสลักนั้นพิจารณาจากสภาวะของความต้านแรงบิดตามสูตร (ดูหัวข้อ

d นาที 3
	สูงสุด

โดยที่ T คือแรงบิดสูงสุดบนเพลา

ถึง p - ความเค้นแทนเจนต์ที่อนุญาตที่ประมาณ

การคำนวณนาม

สำหรับส่วนคานยื่นของเพลาอินพุตหรือเอาต์พุต (รูปที่ 5.1.4)

ค่าผลลัพธ์ d min ควรถูกปัดเศษให้เป็นค่ามาตรฐานที่ใหญ่กว่าที่ใกล้ที่สุดของส่วนเพลาส่งออก

5.4.3. การออกแบบเพลา

5.4.3.1. การหาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางในส่วนต่างๆ ของเพลา

ขึ้นอยู่กับค่า d min จะมีการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนที่ไม่เข้าคู่ตรงกลางของเพลา และเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางระบุของการเชื่อมต่อ

หยด ติดต่อกันขั้นตอนของเส้นผ่านศูนย์กลาง d i และ d i 1 ของเพลาซึ่งจำเป็นสำหรับการขนส่งชิ้นส่วนฟรีไปยังตำแหน่งที่พอดีควรกำหนดขั้นต่ำ - (5-10)% แต่ไม่แนะนำให้ใช้ค่าสัมบูรณ์ของความแตกต่าง กำหนดไว้มากกว่า 10 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดของแต่ละส่วนจะถูกปัดเศษให้เป็นค่าที่ใกล้ที่สุดจากช่วงขนาดมาตรฐาน

เส้นผ่านศูนย์กลางของวารสารแบริ่งกลิ้งอยู่ที่ประมาณ

ขึ้นไป
ค่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน
แหวนที่เขาเลือก
การแบก
สำหรับระดับกลาง
เพลา (รูปที่ 5.4.1) มินิ-
เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กอย่างเห็นได้ชัด
จะเห็นได้ว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่
วารสารแบริ่ง
คะ ดังนั้นสำหรับเพลาดังกล่าว
ค่าต่ำสุดที่ได้รับ
ตามสูตร (5.4.1) อำเภอ-

จะถูกปรับให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตลับลูกปืนขนาดใหญ่ที่ใกล้ที่สุด

5.4.3.2. การกำหนดขนาดแกนของส่วนเพลา

ขนาดแกนของเพลาและเพลาถูกกำหนดในระหว่างการออกแบบเบื้องต้นของกระปุกเกียร์ตามคำแนะนำในการกำหนดตำแหน่งของตลับลูกปืนและความกว้างของขอบเฟืองซึ่งกำหนดเมื่อคำนวณการส่งกำลัง ตัวอย่างเช่นระยะห่างระหว่างส่วนรองรับของล้อหนอนจะเท่ากับ L 0.50 0.75 d 2 (โดยที่ d 2 คือเส้นผ่านศูนย์กลางของระยะพิทช์ของล้อหนอน) และระยะห่างระหว่างส่วนรองรับของเฟืองเท้าแขนคือ L 3 4 B (โดยที่ B คือความกว้างของตลับลูกปืนกลิ้ง)

ความยาวของส่วนคานยื่นของเพลาต้องสอดคล้องกับความยาวของดุมคลัปครึ่ง รอก หรือเฟือง

ต้องใช้ความยาวของส่วนยื่นยื่น dk ของเพลาอินพุตหรือเพลาเอาท์พุต โดยขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางจากช่วงขนาดมาตรฐานที่สอดคล้องกันสำหรับปลายเพลาทรงกระบอกหรือทรงกรวย

5.4.4. การคำนวณแบบละเอียด (การตรวจสอบ)

5.4.4.1. การคำนวณเพลาเพื่อความแข็งแรงและต้านทานความล้า

5.4.4.1.1. บทบัญญัติทั่วไป

ในการคำนวณเพลาและเพลาตามเกณฑ์ประสิทธิภาพหลัก จำเป็นต้องกำหนดขนาดลักษณะและตำแหน่งของการใช้แรงที่กระทำต่อสิ่งเหล่านั้นก่อน ดังนั้นตามขนาดโครงสร้างของเพลาที่ได้รับจากการออกแบบโดยประมาณจึงมีการร่างแผนภาพการออกแบบขึ้นทำให้การพิจารณาเพลาง่ายขึ้น คานบนส่วนรองรับบานพับซึ่งมีบทบาทโดยตลับลูกปืน

เปลี่ยนตลับลูกปืนที่รองรับโหลดตามแนวแกนและแนวรัศมีไปพร้อมๆ กัน ไม่เคลื่อนไหวอย่างบานพับรองรับและแบริ่งที่รับรู้เฉพาะแรงในแนวรัศมี - เคลื่อนย้ายได้แบบก้องรองรับ (รูปที่ 5.4.2)

ตำแหน่งของส่วนรองรับจะพิจารณาจากมุมสัมผัสของตลับลูกปืนกลิ้ง เมื่อมุมสัมผัสเป็นศูนย์ (สำหรับตลับลูกปืนแนวรัศมี) ตำแหน่งรองรับจะอยู่ตรงกลางของความกว้างของตลับลูกปืน

(รูปที่ 5.4.2)

โหลดที่ส่งไปยังเพลาจากชิ้นส่วนที่ติดตั้งอยู่ในรูปแบบของแรงกระจายที่กระทำตามความกว้างของชิ้นส่วนนำไปสู่จุดศูนย์กลางของการเชื่อมต่อในรูปแบบของแรงบิดที่เข้มข้น T, แนวแกน R z รัศมี R x, R y แรง และช่วงเวลา M x, M y, การกระทำ -

ตั้งอยู่ในระนาบตั้งฉากกันสองระนาบ (รูปที่ 5.4.3)

หากโหลดที่กระทำบนเพลาและลดลงถึงแกนเพลานั้นอยู่ในระนาบที่แตกต่างกันก็ควรจะสลายตัวเป็นส่วนประกอบที่วางอยู่ในระนาบตั้งฉากกันสองระนาบและควรกำหนดปฏิกิริยารองรับและแรงภายในในแต่ละระนาบเหล่านี้

เมื่อวาดไดอะแกรมการออกแบบจะไม่คำนึงถึงน้ำหนักของเพลาและชิ้นส่วนที่อยู่บนนั้นรวมถึงแรงเสียดทานในส่วนรองรับ

เมื่อคำนวณความแข็งแรงของเพลาด้วย ละเลยแรงดันไฟฟ้า

ยามิเกิดขึ้นจากการกระทำของแรงดึงหรือแรงอัดและแรงตัด

5.4.4.1.2. การกำหนดภาระที่กระทำต่อเพลา

ในการคำนวณความแข็งแรงของเพลา จำเป็นต้องกำหนดขนาดของการดัดงอและโมเมนต์แรงบิดในส่วนต่างๆ ของเพลา พร้อมทั้งค้นหาส่วนที่อันตรายที่สุดโดยใช้เทคนิคการก่อสร้าง

	F ปี 2
				ฟ้า 1
			ศุกร์ 1
	ปีงบประมาณ 2
		ศุกร์ 1
			ฟ้า 1
	อาร์ อาซ เอ

		อาร์โดยค
xmax
		ปี 2 (a + b )+R ใช่ b
	ปีงบประมาณ 2 ก

คุณแม็กซ์ เอ็ม

F x 2 (a +b )-R ขวาน b =R Bx ค

เอฟเอ็กซ์ 2 เอ

T 2 ðï T 1 τï

แผนภาพการออกแบบแสดงถึงแกนเพลา ซึ่งแสดงเป็นเส้นตรงที่มีความยาวเท่ากับความยาวของเพลา โดยแรงทั้งหมดที่กระทำต่อเพลา (ทั้งภายนอกและปฏิกิริยา) จะถูกนำไปใช้ในระยะห่างเท่ากันจากกันและกันและจาก ปลายแกนเท่ากับเพลา และอยู่ห่างจากแกนเท่ากับจากแกนเพลา โปรดทราบว่าแรงตามขวาง (แรงตั้งฉากกับแกนเพลา) สามารถนำไปยังแกนเพลาได้เช่นเดียวกับเวกเตอร์เลื่อน

วิธีการระบุปฏิกิริยาในส่วนรองรับมีอธิบายไว้ในหลักสูตรเรื่องความแข็งแรงของวัสดุ

เมื่อสร้างไดอะแกรม คุณควรคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้: 1. สมการโมเมนต์ที่จำเป็นในการสร้างไดอะแกรมคือ

มีการตั้งค่าสัมพันธ์กับส่วนที่อยู่ระหว่างการพิจารณาตามระบบ

ปัจจัยการประมงที่กระทำในด้านใดด้านหนึ่งของหมวดนี้

2. หากมีโมเมนต์ที่มีความเข้มข้นบนเพลา (เช่น ภายใต้การกระทำของแรงตามแนวแกนในการหมั้นที่ระยะหนึ่งจากแกนตามยาวของเพลา) การเปลี่ยนแปลงขนาดของโมเมนต์ทันทีตามขนาดของโมเมนต์ที่มีความเข้มข้น ขณะนั้นปรากฏ เรียกว่ากระโดด . การกระโดดนี้อาจเป็นได้ทั้งเชิงบวกหรือเชิงลบ ขึ้นอยู่กับสัญญาณของช่วงเวลาที่เข้มข้น

3. แผนภาพแสดงโมเมนต์การดัดงอถูกสร้างขึ้นในระนาบสองระนาบตั้งฉากกัน เมื่อกำหนดค่าของโมเมนต์การดัดงอรวมในส่วนใดๆ ส่วนประกอบของโมเมนต์เหล่านี้จะถูกกำหนดและสรุปโดยใช้ทฤษฎีบทพีทาโกรัส

ควรระลึกไว้ว่าในกรณีเหล่านั้นเมื่ออยู่ในส่วนที่พิจารณาแผนภาพจะอยู่ที่ทั้งสองด้านของเส้นศูนย์จากนั้นจะพิจารณาค่าโมเมนต์ขนาดใหญ่ที่วัดจากจุดด้วย

เส้นเสียงหอน (รูปที่ 5.4.4, 5.4.5)

4. สำหรับส่วนที่อันตราย (รูปที่ 5.4.5) ค่าที่คำนวณได้ของโมเมนต์การดัดจะเท่ากัน (โดยใช้ทฤษฎีความแข็งแกร่งที่สาม):

M x 2 สูงสุด M และ 2 สูงสุด

	xmax

ค่าของ M ซึ่งกำหนดโดยสูตร (5.2.2) ถือเป็นค่าบวก

5. เพื่อให้ค่าของ M x และ M y สรุปได้สะดวก

5.4.4.1.3. ตรวจสอบการคำนวณความแข็งแรงคงที่ของเพลา

การคำนวณความแข็งแรงคงที่ของเพลาขึ้นอยู่กับการพิจารณา

แรงดันไฟฟ้าและการกำหนดปัจจัยด้านความปลอดภัยและการเปรียบเทียบ

การเปรียบเทียบค่าที่ได้รับกับค่าที่อนุญาต

แรงดันไฟฟ้าเท่ากันใน ส่วนที่อันตรายที่สุดเพลาที่ปรากฏภายใต้การกระทำร่วมกันของการดัดและการบิดมักถูกกำหนดตามทฤษฎีความแข็งแกร่งที่สาม

ด้วยการกระทำร่วมกันของการโค้งงอและการบิดบนเพลาของหน้าตัดของแข็งทรงกลม สภาวะความแข็งแรงตามทฤษฎีความแข็งแรงที่สาม (ดูหัวข้อ 2.7.2.3 และ 2.7.3.2) จะอยู่ในรูปแบบ:

		และ 2 ที 2
สมการ

ค่าของโมเมนต์ความเฉื่อยตามแนวแกน W สำหรับส่วนของแข็งทรงกลมที่รวมอยู่ในสูตรจะเท่ากัน

4.1. เพลาและเพลา วัตถุประสงค์ ประเภทของเพลาและเพลา และรูปทรงหน้าตัด

เพลาและเพลา

ในเครื่องจักรสมัยใหม่ การเคลื่อนที่แบบหมุนมักใช้บ่อยที่สุด ชิ้นส่วนที่หมุนได้ เช่น เกียร์ พูลเล่ย์ เฟือง บล็อก ข้อต่อ ฯลฯ ได้รับการนำทางและรองรับในพื้นที่ด้วยเพลาและเพลา เพลาและเพลาในกรณีส่วนใหญ่มีรูปร่างของการหมุน

ชิ้นส่วนที่หมุนได้และชิ้นส่วนรองรับ เพลา มักจะเชื่อมต่ออย่างแน่นหนาด้วยการแทรกแซง กุญแจ ร่อง ฯลฯ ดังนั้นเพลาจึงสามารถหมุนได้เท่านั้น แต่พวกมันจะหมุนอยู่เสมอ ส่งแรงบิดและอาจมีการบิดงอได้

บน แกน ชิ้นส่วนที่หมุนสามารถแก้ไขอย่างถาวรได้ เช่น การใช้การแทรกสอด จากนั้นแกนจะต้องหมุนหรือติดตั้งอย่างอิสระ เช่น โดยระยะห่างที่พอดี บนแบริ่งกลิ้ง ฯลฯ จากนั้นแกนก็สามารถหยุดนิ่งได้ ยังไงก็ตามแกน อย่าส่ง แรงบิดและถือได้ว่าเป็นเพลาชนิดพิเศษที่ไม่เกิดแรงบิด

แกน- ใช้คานกลมหรือเป็นรูปทรง เพื่อรักษาแนบมากับมัน ชิ้นส่วนที่หมุนได้- ในกรณีนี้แกนเองสามารถอยู่นิ่งหรือหมุนได้ เฉพาะแรงดัดงอเท่านั้นที่กระทำบนแกน

เพลา- นี่คือแกนที่ออกแบบมาไม่เพียงเพื่อรองรับชิ้นส่วนเท่านั้น แต่ยังรวมถึง สำหรับการส่งแรงบิด.

ตามจุดประสงค์สามารถแบ่งเพลาออกเป็นได้ พื้นเมือง,กล่าวคือ เพลาที่บรรทุกชิ้นส่วนการทำงานหลักของเครื่องจักร (โรเตอร์กังหัน เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์สันดาปภายใน สปินเดิลของเครื่องจักร) และ การแพร่เชื้อ(เพลาเกียร์) ใช้สำหรับส่งและกระจายการเคลื่อนที่และการบรรทุกชิ้นส่วนเกียร์: เกียร์ รอก เฟือง ฯลฯ ในเครื่องจักรจำนวนหนึ่ง (เกษตรกรรม ถนน) เพลาถูกใช้เพื่อส่งแรงบิดไปยังตัวผู้บริหาร พวกเขาถูกเรียก การแพร่เชื้อ

บางครั้งก็ใช้ แถบทอร์ชันเพลา (แท่งทอร์ชั่น) กล่าวคือ เพลามักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและส่งเฉพาะแรงบิดเท่านั้น

เพลาแบ่งออกเป็นเส้นตรงตามรูปร่างของแกนเรขาคณิต (รูปที่ 83 , ก, ข, ค, ง, อี, ฉ)และเหวี่ยง (รูปที่ 83, และ).อย่างหลังใช้เพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบ (ลูกสูบ) เป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน (เพลาข้อเหวี่ยง) หรือในทางกลับกัน กลุ่มพิเศษจะแสดงด้วยเพลาที่มีความยืดหยุ่นซึ่งมีรูปทรงแปรผันของแกนเรขาคณิต พวกมันถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนเครื่องมือไฟฟ้า ในสว่านทางทันตกรรม ฯลฯ

แกน (ชิ้นส่วน) มีแกนเรขาคณิตเส้นตรง เพลาข้อเหวี่ยง เพลาแบบยืดหยุ่น และเพลาลูกเบี้ยวเป็นเพลาแบบพิเศษและไม่ครอบคลุมในหลักสูตรนี้

ข้าว. 83. เพลาและเพลาประเภทพื้นฐาน

ที่พบมากที่สุดคือเพลาและเพลาตรง อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ (รูปที่ 83 ก, ข) หรือก้าว (รูปที่ 83, ค, ง, อี, ฉ)ส่วนใหญ่แล้วเพลาและเพลาจะทำเป็นขั้นตอนแม้ว่าเพลาและแกนที่มีหน้าตัดคงที่จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่าก็ตาม

รูปร่างของเพลาและเพลาตามความยาวถูกกำหนดโดยการกระจายแรงกระทำและโมเมนต์ เทคโนโลยีการผลิต และเงื่อนไขการประกอบ ไดอะแกรมของโมเมนต์การดัดและแรงเฉือนตามความยาวของเพลาและแกนตามกฎแล้วไม่คงที่ แรงบิดมักจะไม่ถูกส่งไปตามความยาวทั้งหมดของเพลา ดังนั้นตามเงื่อนไขของความแข็งแรงเท่ากันขอแนะนำให้ออกแบบเพลาและเพลาเป็นแบบขั้นบันไดโดยมีรูปร่างใกล้เคียงกับคานที่มีความต้านทานเท่ากัน (รูปร่างของลำแสงที่มีความต้านทานเท่ากันจะแสดงด้วยเส้นประในรูปที่ 83 , ค)

ในส่วนตัดขวาง เพลาและเพลาสามารถแข็งได้ (รูปที่ 84, ก) หรือกลวง (รูปที่ 84, ข)และในรูปแบบหน้าตัด - ทรงกระบอก (รูปที่ 84, ก ข)มีกุญแจ (รูปที่ 84, วี) หรือ spline (รูปที่ 84, ช) ร่องเช่นเดียวกับส่วนโปรไฟล์ (รูปที่ 84 ง).

การใช้เพลากลวงและเพลากลวงสามารถลดน้ำหนักได้อย่างมาก เช่น ด้วยความแข็งแรงที่เท่ากันของเพลาตันและเพลากลวงด้วยอัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางรูต่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 0.75 น้ำหนักของเพลากลวงจะน้อยกว่าเกือบ 1.5 เท่า

ข้าว. 84. รูปร่างหน้าตัดของเพลาและเพลา

ส่วนรองรับปลายของเพลาและเพลาเรียกว่ารองแหนบหรือเดือย วารสาร (คอ) ของเพลาและเพลาเมื่อติดตั้งแบริ่งเลื่อนในส่วนรองรับจะทำขึ้น: ทรงกระบอก (รูปที่ 85, ก, ข)หรือทรงกรวย (รูปที่ 85, วี- ในกรณีส่วนใหญ่ วารสารของเพลาและเพลาสำหรับแบริ่งเลื่อนจะมีรูปทรงทรงกระบอกโดยมีการเปลี่ยนแบบโค้งมน (เนื้อ) และไหล่ (ไหล่) สำหรับการยึดด้านเดียวในทิศทางตามแนวแกน (ดูรูปที่ 85 ก- หากจำเป็นต้องยึดเพลา (เพลา) ทั้งสองด้านไว้ในส่วนรองรับเดียว สมุดรายวันจะติดตั้งไหล่เพิ่มเติม (ดูรูปที่ 85 ข).

วารสารเพลาและเพลาสำหรับแบริ่งกลิ้งมีทรงกระบอกพร้อมไหล่ซึ่งทำหน้าที่ยึดด้านเดียวในทิศทางตามแนวแกน (รูปที่ 86, ก- สำหรับการยึดวงแหวนด้านในของแบริ่งแบบทวิภาคีบนเพลาหรือเพลาจะมีการจัดเตรียมน็อตเพิ่มเติม (รูปที่ 86, ข), แหวนสปริงยึดที่ติดตั้งอยู่ในร่องวงแหวน (รูปที่ 86 วี) ฯลฯ

ข้าว. 85. Trunnions ของเพลาและเพลาสำหรับแบริ่งธรรมดา ข้าว. 86. Trunnions ของเพลาและเพลาสำหรับแบริ่งกลิ้ง

ส่วนของเพลาและเพลาสำหรับยึดดุมของชิ้นส่วนนั้นทำเป็นรูปทรงกระบอกหรือทรงกรวย พื้นผิวที่นั่งทรงกระบอกมักใช้บ่อยกว่าเนื่องจากมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่า พื้นผิวที่นั่งทรงกรวยมักจะใช้สำหรับส่วนปลายของเพลา

รูปร่างของส่วนเปลี่ยนผ่านระหว่างขั้นที่อยู่ติดกันซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันมีอิทธิพลอย่างมากต่อความแข็งแกร่ง ความทนทาน และความน่าเชื่อถือของเพลาและเพลา เนื้อจะต้องมีรัศมีความโค้งสูงสุดที่เป็นไปได้ รูปแบบการเปลี่ยนแปลงที่พบบ่อยที่สุดคือฟิลเล็ตที่มีรัศมีคงที่ (รูปที่ 87 ก- เป็นที่พึงประสงค์ว่ารัศมีความโค้ง รมากกว่า 0.l ง(ง-เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา) ในกรณีพิเศษ จะใช้ฟิลเล็ตที่มีรัศมีแปรผันของความโค้ง ρ (รูปที่ 87 วี).โดยการเลือกความโค้งของเนื้ออย่างถูกต้อง คุณสามารถลดความเข้มข้นของความเค้นได้อย่างมาก และเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของเพลาและเพลา การใช้ร่องระบายยังทำหน้าที่ลดความเข้มข้นของความเครียด (รูปที่ 87, ก). ร่อง (รูปที่ 87, ช) ที่มีความกว้าง 3-5 มม. และความลึก 0.25-0.5 มม. สะดวกสำหรับการออกจากเครื่องมือแปรรูป เช่น ล้อเจียร ใช้ในกรณีที่ปัจจัยกำหนดไม่ใช่ความแข็งแรงของความล้า แต่ ความแข็งแกร่งของเพลา

ข้าว. 87. พื้นที่เปลี่ยนผ่านของเพลาและเพลา

นอกเหนือจากความเข้มข้นของความเค้นที่เกิดจากโครงร่างทางเรขาคณิตของชิ้นส่วนแล้ว ความแข็งแรงของความล้ายังได้รับอิทธิพลจากคุณภาพของชั้นพื้นผิว เช่น เรขาคณิตจุลภาค ซึ่งเป็นผลมาจากการประมวลผลทางกล และสถานะโครงสร้างของชั้นพื้นผิว การเพิ่มความแข็งแรงเมื่อยล้าของเพลาและเพลาทำได้โดยการเสริมความแข็งแกร่งของวัสดุผ่านการบำบัดด้วยความร้อนหรือทางเคมี-ความร้อน การชุบแข็งด้วยพลาสติก (การกลิ้งลูกกลิ้ง การยิงระเบิด) ซึ่งเป็นผลมาจากความเค้นอัดที่ตกค้างเกิดขึ้นในชั้นผิว เช่นเดียวกับ การบด การขัด และวิธีการอื่นๆ

โหลดตามแนวแกนบนเพลาจากชิ้นส่วนที่ติดตั้งอยู่จะถูกส่งผ่านในลักษณะต่อไปนี้:

โหลดที่สำคัญ - โดยการวางชิ้นส่วนบนหิ้ง (ไหล่, ไหล่) บนเพลาหรือเพลา (รูปที่ 88, ก) หรือโดยการติดตั้งชิ้นส่วนที่มีการรบกวนที่เหมาะสม (รูปที่ 88, ข);

โหลดปานกลาง - พร้อมน็อต (ดูรูปที่ 88 ข u88, c) หรือพิน (รูปที่ 88, ช), เช่นเดียวกับวิธีการข้างต้น

น้ำหนักเบา - ด้วยสกรูล็อค (รูปที่ 88, ง) รักษาแหวนสปริง (รูปที่ 86, วีและ 88 จ) ฯลฯ

ข้าว. 88. วิธีการรับแรงตามแนวแกนและการยึดตามแนวแกนของชิ้นส่วนบนเพลาและแกน

วัสดุหลักสำหรับเพลาและเพลาคือเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสม สำหรับเพลาและเพลา เส้นผ่านศูนย์กลางจะถูกกำหนดโดยความแข็งแกร่งเป็นหลัก โดยจะใช้เหล็กโครงสร้างคาร์บอน St4, St5 ที่ไม่มีการอบชุบด้วยความร้อน ในโครงสร้างที่สำคัญและรับน้ำหนักมาก (เมื่อมีความแข็งแรงเป็นเกณฑ์) จะใช้เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางและอัลลอยด์ที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน 40, 45, 40х, 40хН, 40хГГ, 30хГСА ฯลฯ ขึ้นอยู่กับ งานที่ได้รับการแก้ไขจะต้องได้รับการปรับปรุง (การชุบแข็งด้วยการอบคืนตัวสูง) หรือการชุบแข็งพื้นผิว (การให้ความร้อนความถี่สูง) ด้วยการอบคืนตัวต่ำ

เพลาความเร็วสูงบนตัวรองรับการเลื่อนจะต้องมีความแข็งของพื้นผิววารสารสูงมาก เพื่อจุดประสงค์นี้ ทำจากเหล็กชุบแข็งชนิด 20H, 12HH3A, 18HГТ หรือจากเหล็กไนไตรด์ประเภท 38H2МУА

เพลาที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทำจากสแตนเลสและโลหะผสมไททาเนียม

สำหรับการผลิตเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาที่มีหน้าแปลนขนาดใหญ่ มีการใช้เหล็กหล่อที่มีความแข็งแรงสูง (กราไฟท์กลม) และเหล็กหล่อดัดแปลง นอกเหนือจากเหล็กกล้า

เพลาและเพลาเหล็กตรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 150 มม. มักทำจากเหล็กแผ่นรีด เพลาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและรูปร่างที่ซับซ้อนนั้นทำมาจากการตีขึ้นรูป ขอแนะนำให้ทำเพลากลวงจากท่อเหล็กขนาดมาตรฐานหรือจากท่อรีดใต้สั่งพิเศษ (มีผนังหนา)

เพลาและเพลามักจะถูกกลึงที่ศูนย์กลางแล้วจึงทำการเจียรพื้นผิวเบาะ (รองแหนบ เจอร์นัล เดือย) หรือการเจียรให้ทั่วพื้นผิวทั้งหมด (เพลารับแรงเค้นสูง)

เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการออกแบบเพลากลวงที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตที่เกิดจากการม้วนปรากฏขึ้น

เกณฑ์หลักสำหรับประสิทธิภาพของเพลาและเพลาคือความแข็งแรง ความแข็งแกร่ง และความต้านทานการสั่นสะเทือน

4.2. ตลับลูกปืน. วัตถุประสงค์และการจำแนกประเภท ตลับลูกปืนเลื่อน: ประเภท การใช้งาน ข้อดีและข้อเสีย ตลับลูกปืนกลิ้ง: การจำแนกประเภท ลักษณะการใช้งาน ข้อดีและข้อเสีย

ตลับลูกปืน

แบริ่ง- อุปกรณ์ทางเทคนิคที่เป็นส่วนหนึ่งของส่วนรองรับที่รองรับเพลา แกน หรือโครงสร้างอื่น ๆ แก้ไขตำแหน่งในอวกาศ ช่วยให้มั่นใจในการหมุน การแกว่ง หรือการเคลื่อนที่เชิงเส้น (สำหรับตลับลูกปืนเชิงเส้น) โดยมีความต้านทานน้อยที่สุด รับรู้และส่งโหลดไปยังอุปกรณ์อื่น ส่วนของโครงสร้าง

เรียกว่าส่วนรองรับที่มีตลับลูกปืนกันรุน แบริ่งแรงขับ.

ตามทิศทางแบริ่งรับน้ำหนักแบ่งออกเป็น รัศมี(สำหรับการรับรู้แรงตั้งฉากกับแกนเพลา) แรงขับ (สำหรับการรับรู้แรงที่พุ่งไปตามแกนเพลา) และยังรวมถึง การติดต่อเชิงมุม(สำหรับการรับรู้ของแรงรวม ส่วนใหญ่เป็นแรงรัศมี มักใช้น้อย แรงขับรัศมี- ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการรับรู้แรงตามแนวแกน) ตามประเภทของแรงเสียดทาน แยกความแตกต่างระหว่างตลับลูกปืนกลิ้ง (แพร่หลายที่สุด) และตลับลูกปืนธรรมดา

ตลับลูกปืนประเภทหลักที่ใช้ในวิศวกรรมเครื่องกล:

· แบริ่งกลิ้ง;

· ตลับลูกปืนเลื่อน

· ตลับลูกปืนไดนามิกแก๊ส

· ตลับลูกปืนอุทกสถิต;

· แบริ่งแม่เหล็ก

ปลอกแขน

ปลอกแขน- นี่คือส่วนรองรับหรือแนวทางที่วารสาร (พื้นผิวรองรับของเพลา) เลื่อนไปตามพื้นผิวของซับ (แบริ่ง) (รูปที่ 90) เพื่อลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ ตลับลูกปืนจึงได้รับการหล่อลื่น การใช้งานหลักคือน้ำมันหล่อลื่นเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่การรับน้ำหนักและความเร็วสูง สารหล่อลื่นแบบก๊าซ (อากาศเป็นหลัก) ใช้สำหรับตลับลูกปืนความเร็วสูง สำหรับตลับลูกปืนความเร็วต่ำจะใช้สารหล่อลื่นแบบพลาสติก สำหรับตลับลูกปืนที่ทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรง จะใช้วัสดุหล่อลื่นในตัวเอง กล่าวคือ วัสดุที่มีส่วนประกอบหรือสารเคลือบที่ให้การหล่อลื่น

โดย ทิศทางของภาระที่รับรู้ตลับลูกปืนเลื่อนแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม รัศมีและแรงขับ (แนวแกน) เมื่อโหลดในแนวรัศมีและแนวแกนทำงานร่วมกันจะใช้การรองรับแบบรวมซึ่งโหลดตามแนวแกนจะถูกดูดซับโดยปลายของซับ (รูปที่ 91) หรือสันเขาพิเศษ

โดย หลักการสร้างแรงยกในชั้นน้ำมันตลับลูกปืนแบ่งออกเป็น อุทกพลศาสตร์และอุทกสถิต - ในการแยกพื้นผิวถูด้วยชั้นน้ำมันหล่อลื่นจำเป็นต้องสร้างแรงกดดันส่วนเกินในนั้น ในตลับลูกปืนอุทกไดนามิก ความดันนี้จะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของพื้นผิวเกิดขึ้นเนื่องจากการดึงน้ำมันเข้าไปในช่องว่างลิ่ม ในตลับลูกปืนอุทกสถิต แรงดันจะถูกสร้างขึ้นโดยปั๊ม ตลับลูกปืนที่มีการหล่อลื่นแบบไฮโดรไดนามิกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากเป็นตลับลูกปืนที่ง่ายที่สุด

ตลับลูกปืนแบบเลื่อนส่วนใหญ่จะใช้ในพื้นที่ซึ่งไม่สามารถใช้ตลับลูกปืนแบบกลิ้งได้หรือเป็นไปไม่ได้:

ภายใต้แรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือน (ใช้ความสามารถในการหน่วงที่ดีของชั้นน้ำมัน)

ที่ความเร็วการหมุนสูงเป็นพิเศษ

เพื่อการรองรับที่แม่นยำและความแข็งแกร่งคงที่

สำหรับการรองรับที่มีขนาดรัศมีเล็ก

สำหรับการรองรับที่ถอดออกได้

สำหรับการรองรับขนาดใหญ่และขนาดเล็กโดยเฉพาะ

เมื่อทำงานในสภาวะที่รุนแรง (อุณหภูมิสูง สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและรุนแรง)

สำหรับกลไกที่ขาดความรับผิดชอบและไม่ค่อยได้ทำงาน

ตลับลูกปืนเลื่อนมีน้ำหนักเบาและผลิตได้ง่ายกว่าตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง ทำงานเงียบ มีความแข็งแกร่งคงที่ และสามารถทำงานได้โดยแทบไม่มีการสึกหรอจากการหล่อลื่นของเหลวและก๊าซ และยังรองรับการสั่นสะเทือนได้ดี

ถึง ข้อบกพร่องแบริ่งเลื่อนสามารถนำมาประกอบกับความซับซ้อนของระบบหล่อลื่นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเสียดสีของของเหลว ความจำเป็นในการใช้โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เพิ่มแรงบิดเริ่มต้น และเพิ่มขนาดในทิศทางตามแนวแกน เมื่อทำงานกับน้ำมันหล่อลื่นของเหลวและพลาสติก อุณหภูมิของตลับลูกปืนต้องไม่เกิน 150 °C อย่างไรก็ตาม วัสดุแบบหล่อลื่นในตัวเองบางชนิดสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 700 °C

ตลับลูกปืนเลื่อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์สันดาปภายใน กังหันไอน้ำและก๊าซ ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ เครื่องหมุนเหวี่ยง โรงงานรีด กล่องเกียร์หนัก และเครื่องจักรอื่นๆ

ข้าว. 90. ตลับลูกปืนธรรมดาแบบเรเดียล: รูปที่. 91. การสัมผัสเชิงมุม

1 - กรอบ; 2 - ซับ; 3 - รูสำหรับป้อนตลับลูกปืนธรรมดา

น้ำมันหล่อลื่น; 4 - เพลา; 5 - ร่องกระจายน้ำมัน

ตลับลูกปืนกาบ (ดูรูปที่ 90) ประกอบด้วยตัวเรือน 1, ซับ 2 อุปกรณ์ป้องกันและหล่อลื่น ตัวเสื้อตลับลูกปืนแบบทึบหรือแบบแยกถูกผลิตขึ้นเป็นชิ้นส่วนแยกต่างหากหรือเป็นชิ้นส่วนที่ติดกับตัวเครื่อง บางครั้งตัวเสื้อตลับลูกปืนจะติดตั้งอยู่ภายใน นั่นคือ เป็นชิ้นเดียวกับตัวเครื่องหรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ (เช่น ก้านสูบ) เม็ดมีดใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการสร้างทั้งร่างกายจากวัสดุต้านการเสียดสีราคาแพง หลังจากสวมใส่แล้ว liners จะถูกเปลี่ยนใหม่ ในการผลิตจำนวนมาก ไลเนอร์จะถูกประทับจากเทปที่มีวัสดุต้านการเสียดสีติดอยู่ ในการผลิตขนาดเล็กและรายบุคคล ไลเนอร์แบบแข็งหรือแบบแยกจะถูกนำไปใช้ เช่นเดียวกับไลเนอร์ bimetallic ซึ่งมีชั้นบางๆ ของวัสดุต้านการเสียดสีถูกหลอมรวมเข้ากับ ฐานเหล็ก เหล็กหล่อ หรือทองแดง เพื่อกระจายสารหล่อลื่นที่มาจากช่องทาง 3, ไปตามพื้นผิวการทำงานของรองแหนบ 4 ตลับลูกปืนมีร่องหล่อลื่น 5. ร่องตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ไม่มีการโหลดและมักจะรวมกับขั้วต่อ

สวมใส่พื้นผิวการทำงานเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ตลับลูกปืนธรรมดาทำงานล้มเหลว การสึกหรอจากการเสียดสีเกี่ยวข้องกับการเข้าสู่น้ำมันหล่อลื่นของอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่มีขนาดใหญ่กว่าความหนาของชั้นน้ำมันและการทำงานของตลับลูกปืนภายใต้สภาวะแรงเสียดทานที่ไม่เอื้ออำนวยในช่วงระยะเวลาสตาร์ทและหยุด เมื่อสัมผัสกับแรงกดดันและอุณหภูมิสัมผัสสูง พื้นผิวการทำงานของตลับลูกปืนอาจยึดเกาะได้

ความล้มเหลวของความล้าของตลับลูกปืนเกิดขึ้นภายใต้ภาระที่กระทำเป็นวัฏจักร เช่น ในเครื่องจักรลูกสูบ เครื่องกระแทก และเครื่องสั่นสะเทือน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติที่ต้องการของน้ำมันหล่อลื่นที่ไม่สามารถยอมรับได้และบางครั้งก็ทำให้เกิดการหลอมละลายของการเติมซับหรือการติดขัดของเพลาในตลับลูกปืน การทำลายแบริ่งยังอาจสัมพันธ์กับการสูญเสียเสถียรภาพในการหมุนของเพลาในระหว่างการสั่นที่ตื่นเต้นในตัวเอง (การสั่นในตัวเอง)

วัสดุแบริ่งต้องมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ทนต่อการสึกหรอและต้านทานความล้าสูง ข้อกำหนดเพิ่มเติม ได้แก่ การนำความร้อนที่ดี คุณสมบัติรันอิน ความสามารถในการเปียกของน้ำมัน ความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการขึ้นรูป ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำ และต้นทุนต่ำ ไม่มีวัสดุใดที่รู้จักมีคุณสมบัติทั้งหมดนี้พร้อมกัน ดังนั้นเทคโนโลยีจึงใช้วัสดุต้านการเสียดสีที่แตกต่างกันจำนวนมากซึ่งตรงตามเงื่อนไขเฉพาะเจาะจงที่สุด

เพลาและเพลามักทำจากเหล็ก ซึ่งมักทำจากเหล็กหล่อที่มีความแข็งแรงสูงน้อย เช่น เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ GAZ Trunnion ต้องมีความแข็งสูงและพื้นหรือพื้นผิวขัดเงา เพื่อให้สามารถทนทานต่อการเปลี่ยนแผ่นซับหลายชิ้นซึ่งมีราคาถูกกว่าเพลา วัสดุซับสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: วัสดุโลหะ โลหะเซรามิก และอโลหะ

วัสดุโลหะ- โลหะผสมที่ทำจากดีบุกหรือตะกั่วโดยเติมพลวง ทองแดง และองค์ประกอบอื่นๆ ที่เรียกว่า Babbitts (ตั้งชื่อตามนักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน Babbitt) มีคุณสมบัติต้านการเสียดสีสูงและมีการรันอินได้ดี แต่มีราคาแพงและมีความต้านทานความล้าค่อนข้างต่ำ ใช้เป็นสารเคลือบชั้นบางหรือเป็นสารตัวเติม ทองแดงและทองเหลือง (โลหะผสมที่มีทองแดง) อลูมิเนียมและโลหะผสมสังกะสีมีคุณสมบัติต้านการเสียดสีที่ดี เหล็กหล่อต้านการเสียดสีใช้ร่วมกับเพลาที่แข็งตัวและการหล่อลื่นที่ดี

วัสดุโลหะเซรามิกวัสดุบรอนซ์-กราไฟท์และเหล็ก-กราไฟต์ที่มีรูพรุนที่ผลิตโดยผงโลหะวิทยาจะถูกชุบด้วยน้ำมันร้อนและใช้ในสภาวะที่ไม่สามารถให้การหล่อลื่นของเหลวที่เชื่อถือได้ ที่ความดันและความเร็วต่ำ วัสดุเหล่านี้สามารถทำงานได้ค่อนข้างนานโดยไม่ต้องจ่ายสารหล่อลื่นจากภายนอก

วัสดุที่ไม่ใช่โลหะพลาสติก ยาง วัสดุกราไฟท์ และไม้อัดถูกนำมาใช้เป็นวัสดุบุผิว Textolite, แผ่นไม้อัด Chipboard (พลาสติกไม้ลามิเนต) และไม้อัด ถูกนำมาใช้ในตลับลูกปืนสำหรับงานวิศวกรรมหนัก วัสดุหล่อลื่นในตัวเองของโพลีเมอร์ที่มีโพลีเอไมด์ โพลีอะเซทิลีน โพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีน และเรซินต่างๆ ใช้สำหรับตลับลูกปืนที่ทำงานในช่วงอุณหภูมิ −200...+280 °C ที่ความเร็วการเลื่อนอย่างมาก ฟลูออโรพลาสติก (โพลีเมอร์และโคโพลีเมอร์ของอนุพันธ์ของฮาโลเจน เอทิลีน และโพรพิลีน) มีคุณสมบัติต้านการเสียดสีที่ดี มีความเฉื่อยทางเคมี แต่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นสูงและมีการนำความร้อนต่ำ ตลับลูกปืนที่มีขอบยางทำงานได้ดีกับการหล่อลื่นด้วยน้ำ

ในสภาวะที่รุนแรง จะใช้ไลเนอร์กราไฟท์ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ( ฉ= 0.04...0.05) ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ −200 ถึง + 1000°C มีการนำความร้อนที่ดีและทนต่อการกัดกร่อน วัสดุเหล่านี้ใช้ในตลับลูกปืนที่หล่อลื่นด้วยแก๊ส ซึ่งสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้สารหล่อลื่นระหว่างช่วงสตาร์ทและปิดเครื่อง

หลัก เกณฑ์การปฏิบัติงานตลับลูกปืนอยู่ ความต้านทานการสึกหรอ, ความต้านทานต่อความล้าของชั้นต้านการเสียดสี, ความต้านทานความร้อนและความต้านทานการสั่นสะเทือน ข.

แบริ่งปลอกต้องทำงานโดยใช้สารหล่อลื่น สภาวะที่ดีที่สุดสำหรับการทำงานของตลับลูกปืนนั้นถูกสร้างขึ้นด้วยการหล่อลื่นด้วยของเหลว เมื่อพื้นผิวที่ถูถูกแยกออกจากกันอย่างสมบูรณ์ด้วยน้ำมันหล่อลื่นเหลวที่มีคุณสมบัติเทกอง ด้วยการหล่อลื่นแบบขอบเขต แรงเสียดทานและการสึกหรอจะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของพื้นผิวและคุณสมบัติของสารหล่อลื่น นอกเหนือจากคุณสมบัติเทกอง การหล่อลื่นกึ่งของเหลวเกี่ยวข้องกับการหล่อลื่นของเหลวบางส่วน การคำนวณหลักของตลับลูกปืนเลื่อนคือการคำนวณความหนาขั้นต่ำของชั้นน้ำมันซึ่งควรจัดให้มีการหล่อลื่นของเหลวภายใต้สภาวะการทำงานที่มั่นคง การคำนวณความร้อนจะดำเนินการเพื่อกำหนดอุณหภูมิการทำงานของตลับลูกปืน ในบางกรณี ตลับลูกปืนจะถูกตรวจสอบความต้านทานการสั่นสะเทือนโดยการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ของอุทกพลศาสตร์ การคำนวณตามเกณฑ์ความต้านทานการสึกหรอยังไม่พบว่ามีการใช้งานอย่างแพร่หลายเนื่องจากความซับซ้อน

การคำนวณแบบมีเงื่อนไขช่วยให้เราสามารถประเมินความเหมาะสมของวัสดุและขนาดตลับลูกปืนที่เลือกในรูปแบบที่ง่ายที่สุดสำหรับสภาพการทำงานเฉพาะโดยพิจารณาจากประสบการณ์ในการออกแบบและการทำงานของเครื่องจักร โหมดการทำงานจะถือว่ายอมรับได้หากตรงตามเงื่อนไขที่จำกัดการสึกหรอและการเกิดความร้อน:

ร ม = ฉ ร /(ดล) £ [ พี]; พี เอ็ม วี£[ พีวี]; โวลต์£ [ โวลต์]; ที £ [ ที],

- เส้นผ่านศูนย์กลางวารสาร ล- ความยาวแบริ่ง; โวลต์- ความเร็วรอบนอกของเพลา บ่ายโมง -แรงดันเฉลี่ยในตลับลูกปืน ที-อุณหภูมิแบริ่ง

โดยปกติการคำนวณนี้ใช้เป็นการคำนวณพื้นฐานสำหรับแบริ่งหล่อลื่นกึ่งของเหลวและเป็นการคำนวณเบื้องต้นสำหรับแบริ่งหล่อลื่นของเหลว ในตาราง 14 แสดงค่าที่อนุญาต [ ร], [โวลต์] และ [ พีวี]สำหรับวัสดุตลับลูกปืนบางชนิด

ตารางที่ 14.

โหมดการทำงานที่อนุญาตสำหรับวัสดุตลับลูกปืน

ที่สาม ข้อกำหนดสำหรับส่วนของภาคบังคับของโปรแกรมการศึกษาทั่วไปขั้นพื้นฐานของการศึกษาก่อนวัยเรียน

ทรงเครื่อง ขั้นตอนที่สองของการประกอบกระปุกเกียร์ ขั้นตอนที่สองของเค้าโครงมีวัตถุประสงค์เพื่อการออกแบบเกียร์ เพลา ตัวเรือน ชุดแบริ่ง และการเตรียมข้อมูลเพื่อตรวจสอบความแข็งแรงของเพลาอย่างสร้างสรรค์

เดธสตาร์ ชั้น 17 ห้องล็อกเกอร์ของผู้คุมเรือนจำ

เพลาและเพลาหมุนจะติดตั้งอยู่บนส่วนรองรับที่กำหนดตำแหน่งของเพลาหรือเพลา ให้การหมุน ดูดซับน้ำหนัก และส่งไปยังฐานของเครื่องจักร ส่วนหลักของส่วนรองรับคือตลับลูกปืนซึ่งสามารถดูดซับแรงในแนวรัศมีแนวรัศมีและแนวแกนได้ ในกรณีหลัง ส่วนรองรับเรียกว่าแบริ่งแรงขับ และแบริ่งเรียกว่าแบริ่งแรงขับ

ตามหลักการทำงาน จะมีความแตกต่างระหว่างตลับลูกปืนธรรมดาซึ่งแผ่นเจอร์นัลของเพลาจะเลื่อนไปตามพื้นผิวรองรับ และตลับลูกปืนแบบกลิ้งซึ่งมีองค์ประกอบกลิ้งอยู่ระหว่างพื้นผิวของส่วนที่หมุนและพื้นผิวรองรับ

ประสิทธิภาพ ความทนทาน และประสิทธิภาพของเครื่องจักรส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณภาพของตลับลูกปืน

ตลับลูกปืนที่ทำงานบนหลักการเสียดสีแบบเลื่อนเรียกว่า ตลับลูกปืนธรรมดา .

ตลับลูกปืนธรรมดาที่ง่ายที่สุดคือการเจาะรูเข้าไปในตัวเครื่องโดยตรง โดยมักจะสอดบุชชิ่ง (ไลเนอร์) ที่ทำจากวัสดุต้านการเสียดสีเข้าไป

ข้อดีของตลับลูกปืนเลื่อน: ขนาดเล็กในทิศทางแนวรัศมี ไวต่อแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนได้ดี ความเป็นไปได้ในการใช้งานที่ความเร็วเพลาสูงมากและในเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ ความทนทานยาวนานภายใต้สภาวะแรงเสียดทานของของเหลว ความเป็นไปได้ในการใช้งานเมื่อทำงานในน้ำหรือในเชิงรุก สภาพแวดล้อม

ข้อเสียของตลับลูกปืนเลื่อน: ขนาดใหญ่ในทิศทางตามแนวแกน, การสิ้นเปลืองน้ำมันหล่อลื่นอย่างมากและความจำเป็นในการตรวจสอบกระบวนการหล่อลื่นอย่างเป็นระบบ, ความจำเป็นในการใช้วัสดุต้านการเสียดสีราคาแพงและหายากสำหรับตลับลูกปืน ข้อดีและข้อเสียข้างต้นเป็นตัวกำหนดการใช้ตลับลูกปืนกาบ เช่น ในค้อน เครื่องจักรลูกสูบ กังหัน เครื่องหมุนเหวี่ยง เครื่องคว้านแบบจิ๊ก สำหรับเพลาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มาก รวมถึงเพลาของเครื่องจักรความเร็วต่ำ ประสิทธิภาพของตลับลูกปืนธรรมดา h=0.95...0.99

ตลับลูกปืนเลื่อนมีด้วยกันหลายแบบ โดยแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ แบบถาวรและแบบถอดได้ ตลับลูกปืนแบบชิ้นเดียว (รูปที่ 38) ประกอบด้วยตัวเรือนและบุชชิ่ง ซึ่งจะต้องยึดอย่างแน่นหนาในตัวเรือนแบริ่งหรือฝังไว้อย่างหลวมๆ เข้าไป ("บุชชิ่งลอย") ตลับลูกปืนตันส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องจักร เครื่องมือ ฯลฯ ความเร็วต่ำ ข้อได้เปรียบหลักคือความเรียบง่ายของการออกแบบและต้นทุนต่ำ

แบริ่งแบบแยกส่วน (รูปที่ 39) ประกอบด้วยฐานและฝาครอบตัวเรือน แผ่นซับแบบแยก อุปกรณ์หล่อลื่น และการเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวหรือแบบหมุดระหว่างฐานและฝาครอบ การสึกหรอของแผ่นรองระหว่างการใช้งานจะได้รับการชดเชยโดยการกดฝาครอบเข้ากับฐาน แบริ่งแบบแยกส่วนอำนวยความสะดวกในการประกอบอย่างมาก และขาดไม่ได้สำหรับการออกแบบที่มีเพลาข้อเหวี่ยง แบริ่งแบบแยกส่วนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมเครื่องกลทั่วไปและหนักโดยเฉพาะ

ส่วนรองรับเพลาและเพลา การจำแนกประเภทแบริ่ง

ตลับลูกปืนได้แก่ 1) ตลับลูกปืนธรรมดา; 2) แบริ่งกลิ้ง

ตลับลูกปืนธรรมดา

ตลับลูกปืนกาบเป็นแบบคู่หมุนประกอบด้วย ส่วนรองรับเพลา(รองแหนบ) 1 และตามลำดับ 2 ซึ่งเพลาเลื่อน (รูปที่ 5.1)

แบริ่งกลิ้ง

ลักษณะทั่วไป

การออกแบบขั้นพื้นฐาน

แบริ่งกลิ้งเป็นส่วนรองรับหลักสำหรับการหมุนชิ้นส่วน (แกว่ง) ตลับลูกปืนประกอบด้วยข้อศอกด้านนอก 1 และด้านใน 2 ซึ่งอยู่ระหว่างนั้นซึ่งมีองค์ประกอบกลิ้ง 3 อยู่ เพื่อป้องกันองค์ประกอบกลิ้งไม่ให้สัมผัสกันพวกมันจะถูกแยกออกจากกันด้วยตัวแยก 4 ซึ่งช่วยลดการสูญเสียแรงเสียดทานได้อย่างมาก (รูปที่. 5.2)

ตลับลูกปืนแบบกลิ้งได้รับมาตรฐานและผลิตขึ้นโดยการผลิตจำนวนมากโดยเฉพาะโดยโรงงานตลับลูกปืน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากมากที่วิศวกรจะออกแบบตลับลูกปืนแบบกลิ้ง บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องเลือกตลับลูกปืนสำหรับยูนิตรองรับ ออกแบบตัวเรือนรองรับ ทำให้มั่นใจถึงความสามารถในการผลิต การควบคุมและการบำรุงรักษาของยูนิต และยังประเมินอายุการใช้งานที่เหลือของตลับลูกปืนในระหว่างการปรับปรุงให้ทันสมัยหรือ

บังคับให้โหมดการทำงานของอุปกรณ์

การจำแนกประเภท ตลับลูกปืนกลิ้งแบ่งตามลักษณะที่แสดงด้านล่าง

I. ตามรูปร่างขององค์ประกอบกลิ้ง พวกมันแบ่งออกเป็น:

ลูกบอล;

ลูกกลิ้ง: มีลูกกลิ้งทรงกระบอกสั้น ทรงกรวย ทรงกระบอก เข็ม และลูกกลิ้งบิด

ข้าว- 5.2. ตลับลูกปืน

ข้าว- 5.3. แบริ่งลูกกลิ้ง

ครั้งที่สอง ขึ้นอยู่กับทิศทางของแรงที่รับรู้สัมพันธ์กับแกนเพลา พวกมันแบ่งออกเป็นประเภท:

รัศมี (รูปที่ 5.2 a, 5.3 a) รับแรงรัศมีส่วนใหญ่ซึ่งตั้งฉากกับแกนการหมุนของตลับลูกปืน

การติดต่อเชิงมุม(รูปที่ 5.2 b, 5.3 b) การรับรู้แรงกระทำในแนวรัศมีและแนวแกนพร้อมกัน

แรงขับรัศมีการรับแรงตามแนวแกนพร้อมกับการกระทำของแรงรัศมีเล็กน้อยพร้อมกัน

ต่อเนื่องโดยรับรู้เฉพาะแรงในแนวแกน

Sh. ตามความสามารถในการติดตั้งด้วยตนเองจะแบ่งออกเป็น ไม่จัดแนวตนเองและการจัดตำแหน่งเอง ทำให้แกนของวงแหวนด้านในหมุนสัมพันธ์กับแกนของวงแหวนรอบนอกได้

IV. แบ่งตามจำนวนแถวขององค์ประกอบกลิ้งที่มีความกว้าง

ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน (rie.5.2; 5.3) สองแถว สี่แถว และหลายแถว

ลักษณะผู้บริโภคหลัก (ภายนอก) ของตลับลูกปืนคือความสามารถในการรับน้ำหนัก ความเร็ว น้ำหนัก ขนาด การสูญเสียพลังงาน

ตลับลูกปืนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูเท่ากันจะถูกแบ่งตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความกว้างออกเป็นชุด: เบาพิเศษ, เบาเป็นพิเศษ, เบา, กว้างเบา, ปานกลาง, กว้างปานกลางและหนัก

สำหรับความเร็วในการหมุนที่สูงเป็นพิเศษและภาระที่เบา ขอแนะนำให้ใช้ตลับลูกปืนของซีรีส์ที่เบาเป็นพิเศษและเบาเป็นพิเศษ ในการบรรทุกน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นและหนักด้วยความเร็วการหมุนสูง ต้องใช้ตลับลูกปืนซีรีส์เบา และหากความสามารถในการรับน้ำหนักไม่เพียงพอ ตลับลูกปืนสองตัวจะถูกวางไว้ในการรองรับอันเดียว

นอกจากตลับลูกปืนมาตรฐานแล้ว ยังผลิตขึ้นด้วยเหตุผลพิเศษอีกด้วย ตลับลูกปืนพิเศษ

ข้อดีและข้อเสียของตลับลูกปืนตลับลูกปืนแบบกลิ้งมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับตลับลูกปืนธรรมดา: ขนาดแกนเล็กกว่า (2-3 เท่า); แรงเสียดทานและความต้านทานต่อการเริ่มต้นภายใต้โหลดและการหมุนที่ความเร็วต่ำและปานกลางน้อยลง ความต้านทานการหมุนคงที่ ความง่ายในการบำรุงรักษาและการจ่ายน้ำมันหล่อลื่น ต้นทุนต่ำและการแลกเปลี่ยนได้

ข้อเสียของตลับลูกปืนแบบกลิ้งเมื่อเปรียบเทียบกับตลับลูกปืนธรรมดามีดังต่อไปนี้: ขนาดรัศมีขนาดใหญ่ ความแข็งแกร่งในแนวรัศมีต่ำและเป็นผลให้มีแนวโน้มที่เพลาจะสั่นสะเทือนเนื่องจากการกลิ้งเป็นจังหวะผ่านพื้นที่รองรับที่รับน้ำหนัก การติดตั้งที่ซับซ้อนมากขึ้น ความต้านทานการหมุนมากขึ้น (เนื่องจากการเสียดสีระหว่างองค์ประกอบการหมุน แหวน กรง และการสูญเสียไฮดรอลิก) ที่ความเร็วการหมุนสูงและเป็นผลให้ความทนทานต่ำ (เนื่องจากความร้อนสูงเกินไป)

อุตสาหกรรมผลิตตลับลูกปืนแบบกลิ้ง ห้าระดับความแม่นยำ: 0, 6; 5; 4 และ 2. การกำหนดจะได้รับตามลำดับความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นซึ่งกำหนดโดยความคลาดเคลื่อนในการผลิตชิ้นส่วนตลอดจนมาตรฐานสำหรับการหมุนที่ราบรื่น (จังหวะ)

ขนาดตลับลูกปืนหลักกำหนดโดย GOST 3478-79 (ST SEV 402-76) ประกอบด้วย: เส้นผ่านศูนย์กลางภายในและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก D, ความกว้าง B (ความสูง เอ็น) และรัศมี r ลบมุมแหวน

วัสดุของชิ้นส่วนแบริ่งวงแหวนและองค์ประกอบการกลิ้งของตลับลูกปืนส่วนใหญ่ทำมาจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูงที่มีตลับลูกปืนเม็ดกลมโครเมียม ШH15 และ Шх15СГ, Шх20СГ รวมถึงโลหะผสมเหล็กชุบแข็งผิว 18AHГТ, 20х2Н4А เป็นต้น ที่อุณหภูมิการทำงานสูงถึง 100 °C ตัวกลิ้งและวงแหวน มักจะมีความแข็ง 60-64 HRC, ลูกกลม – 62-65 HRC.

วงแหวนและองค์ประกอบการกลิ้งของตลับลูกปืนที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง (สูงถึง 500 °C) ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงนั้นทำจากเหล็กทนความร้อนและการกัดกร่อน

กรงแบริ่งอาจสึกหรออย่างรุนแรงเนื่องจากการเสียดสีแบบเลื่อนกับชิ้นส่วนและวงแหวนที่กลิ้ง ดังนั้นกรงจึงทำจากวัสดุต้านการเสียดสี กรงลูกปืนขนาดใหญ่ทำโดยการปั๊มจากเหล็กกล้าคาร์บอนอ่อน ซึ่งมีคุณสมบัติต้านการเสียดสีได้ดี โครงตลับลูกปืนความเร็วสูงทำจาก PCB ขนาดใหญ่ ฟลูออโรพลาสติก ดูราลูมิน ทองเหลือง และทองแดง (วัสดุจะแสดงรายการตามลำดับการเพิ่มความเร็วของตลับลูกปืน)

ตลับลูกปืนประเภทหลักและคุณลักษณะมีอยู่ในหนังสืออ้างอิง

เพลาและเพลาได้รับการรองรับโดยชิ้นส่วนพิเศษที่ทำหน้าที่เป็นตัวรองรับ ชื่อ “แบริ่ง” มาจากคำว่า “เข็ม” ( ภาษาอังกฤษ เพลาเยอรมัน เยี่ยมเลย ฮอล ชิฟเฟน – เพลา- นี่คือสิ่งที่พวกเขาเคยเรียกว่าก้านเพลาและเจอร์นัล ซึ่งอันที่จริงมีการติดตั้งตลับลูกปืนไว้

วัตถุประสงค์ของตลับลูกปืนคือต้องให้การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้และแม่นยำระหว่างส่วนที่หมุน (เพลา, แกน) และตัวเรือนที่อยู่นิ่ง ดังนั้นคุณสมบัติหลักของตลับลูกปืนคือการเสียดสีของชิ้นส่วนที่ผสมพันธุ์

ตามลักษณะของแรงเสียดทาน ตลับลูกปืนจะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:

è ตลับลูกปืนธรรมดา (แรงเสียดทานแบบเลื่อน);

è ตลับลูกปืนกลิ้ง (แรงเสียดทานจากการกลิ้ง)

ตลับลูกปืนเลื่อน

องค์ประกอบหลักของตลับลูกปืนดังกล่าวคือซับที่ทำจากวัสดุต้านการเสียดสีหรืออย่างน้อยก็มีสารเคลือบต้านการเสียดสี มีการติดตั้งซับ (ใส่) ระหว่างเพลาและตัวเรือนแบริ่ง

แรงเสียดทานจากการเลื่อนนั้นมากกว่าแรงเสียดทานจากการกลิ้งอย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม ข้อดีของตลับลูกปืนเลื่อนนั้นอยู่ที่การใช้งานที่หลากหลาย:

ในโครงสร้างที่ถอดออกได้ (ดูรูป)

ที่ความเร็วรอบสูง (แบริ่งไดนามิกของแก๊สในเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทที่ n >10,000 รอบต่อนาที );

หากจำเป็นต้องจัดแกนให้อยู่ตรงกลางอย่างแม่นยำ

ในเครื่องจักรที่มีขนาดใหญ่และเล็กมาก

ในน้ำและสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ

ข้อเสียของตลับลูกปืนดังกล่าวคือการเสียดสีและความต้องการวัสดุต้านการเสียดสีที่มีราคาแพง

นอกจากนี้ ตลับลูกปืนเลื่อนยังใช้ในกลไกเสริม ความเร็วต่ำ และความรับผิดชอบต่ำ

ข้อบกพร่องและการชำรุดทั่วไปของตลับลูกปืนธรรมดามีสาเหตุมาจากแรงเสียดทาน:

r ข้อบกพร่องด้านอุณหภูมิ (การยึดและการหลอมของซับ);

การสึกหรอแบบเสียดสี

r ความล้มเหลวเมื่อยล้าเนื่องจากการเต้นเป็นจังหวะ

ด้วยตัวเลือกการออกแบบที่หลากหลายและซับซ้อนสำหรับชุดตลับลูกปืนเลื่อน หลักการของการออกแบบคือบุชชิ่งผนังบางที่ทำจากวัสดุต้านการเสียดสี ซึ่งมักจะเป็นโลหะผสมทองแดงหรือทองแดง และสำหรับกลไกที่รับน้ำหนักเบาที่ทำจากพลาสติก ได้รับการติดตั้งระหว่าง ตัวเรือนและเพลา มีประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จในการใช้ไลเนอร์ bimetallic ผนังบางที่มีความหนาไม่เกิน 4 มม. ทำจากแถบเหล็กและโลหะผสมอลูมิเนียมดีบุก AO 20-1 ในหัวรถจักรดีเซล เครื่องยนต์ดีเซล M753 และ M756

แบริ่งแนวรัศมีส่วนใหญ่มีปลอกทรงกระบอก ซึ่งสามารถดูดซับแรงในแนวแกนได้เนื่องจากเนื้อฟันบนเพลาและการปัดเศษของขอบของปลอก ไม่ค่อยมีการใช้ตลับลูกปืนที่มีซับเรียวสำหรับการโหลดที่เบาเมื่อจำเป็นต้องกำจัดช่องว่างจากการสึกหรอของตลับลูกปืนอย่างเป็นระบบ ("ตรวจสอบ") เพื่อรักษาความแม่นยำของกลไก

เพื่อให้ตลับลูกปืนทำงานอย่างเหมาะสมโดยไม่เกิดการสึกหรอ พื้นผิวของเจอร์นัลและบุชชิ่งจะต้องแยกจากกันด้วยชั้นสารหล่อลื่นที่มีความหนาเพียงพอ ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของตลับลูกปืนอาจมี:

è แรงเสียดทานของของไหลเมื่อพื้นผิวการทำงานของเพลาและซับถูกแยกออกจากกันด้วยชั้นของน้ำมัน ซึ่งมีความหนามากกว่าผลรวมของความสูงความหยาบของพื้นผิว ในกรณีนี้น้ำมันจะดูดซับภาระภายนอกโดยแยกเพลาออกจากซับเพื่อป้องกันการสึกหรอ มีความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวน้อยมาก

è แรงเสียดทานกึ่งของเหลวเมื่อความผิดปกติของเพลาและไลเนอร์สามารถสัมผัสกันและในสถานที่เหล่านี้พวกมันก็จะจับและฉีกอนุภาคของไลเนอร์ออก การเสียดสีดังกล่าวทำให้เกิดการสึกหรอแบบเสียดสีแม้ไม่มีฝุ่นจากภายนอกเข้ามาก็ตาม

การให้โหมดแรงเสียดทานของของไหลเป็นเกณฑ์หลักในการคำนวณตลับลูกปืนธรรมดาส่วนใหญ่ ในขณะเดียวกันก็รับประกันประสิทธิภาพตามเกณฑ์การสึกหรอและการติดขัด

เกณฑ์สำหรับความแข็งแรงและประสิทธิภาพของตลับลูกปืนเลื่อนคือความเค้นสัมผัสในเขตเสียดสีหรือซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นสิ่งเดียวกันคือแรงกดสัมผัส เปรียบเทียบแรงกดสัมผัสที่คำนวณได้กับค่าที่อนุญาต พี =ไม่มี/ (ฉัน ) £ [ พี ] - ที่นี่ เอ็น – แรงกดปกติของเพลาบนบุชชิ่ง (ปฏิกิริยารองรับ) ล - ความยาวใช้งานของบูชแบริ่ง ง – เส้นผ่านศูนย์กลางของสมุดเพลา

บางครั้งการเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ที่คำนวณและอนุญาตของความดันและความเร็วการเลื่อนจะสะดวกกว่า ความเร็วการเลื่อนนั้นคำนวณได้ง่าย โดยทราบเส้นผ่านศูนย์กลางและความเร็วของเพลา

ผลคูณของแรงดันและความเร็วการเลื่อนเป็นตัวกำหนดลักษณะการสร้างความร้อนและการสึกหรอของตลับลูกปืน ช่วงเวลาที่อันตรายที่สุดคือตอนที่กลไกเริ่มทำงานเพราะว่า ในขณะพัก เพลาจะลดระดับลง ("โกหก") บนไลเนอร์ และเมื่อการเคลื่อนไหวเริ่มต้นขึ้น แรงเสียดทานแบบแห้งก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

แบริ่งกลิ้ง

หลักการออกแบบคือการมีอยู่ระหว่างเพลาและลำตัวของกลุ่มของวัตถุทรงกลมที่เหมือนกันเรียกว่าตัวกลิ้ง

สิ่งเหล่านี้อาจเป็นลูกบอลหรือลูกกลิ้ง (รูปทรงเข็มสั้นหนาหรือยาว) หรือลูกกลิ้งทรงกรวย หรือรูปทรงกระบอก หรือแม้แต่สปริงเกลียว โดยทั่วไปแล้ว ตลับลูกปืนจะทำเป็นชุดประกอบอิสระ ซึ่งประกอบด้วยวงแหวนด้านนอกและด้านใน ซึ่งอยู่ระหว่างที่วางองค์ประกอบกลิ้ง

เพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกันโดยไม่จำเป็นและรับประกันการกระจายที่สม่ำเสมอรอบเส้นรอบวง องค์ประกอบกลิ้งจะถูกล้อมรอบไว้ในกรงรูปวงแหวนพิเศษ - ตัวแยก ( ละติจูด Separatum - เพื่อแยกออกจากกัน).

ในการออกแบบบางอย่างจำเป็นต้องต่อสู้เพื่อลดขนาดรัศมีที่เรียกว่า ตลับลูกปืนแบบ "ไร้วงแหวน" เมื่อมีการติดตั้งชิ้นส่วนกลิ้งระหว่างเพลาและตัวเรือนโดยตรง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่เรื่องยากที่จะคาดเดาว่าโครงสร้างดังกล่าวต้องการการประกอบและถอดชิ้นส่วนที่ซับซ้อน เป็นรายบุคคล และด้วยเหตุนี้จึงมีราคาแพง

ข้อดีของตลับลูกปืนกลิ้ง:

แรงเสียดทานต่ำ ความร้อนต่ำ

ประหยัดการหล่อลื่น

มาตรฐานระดับสูง

ประหยัดวัสดุต้านการเสียดสีราคาแพง

ข้อเสียของแบริ่งลูกกลิ้ง:

` ขนาดสูงและน้ำหนัก (โดยเฉพาะรัศมี)

` ข้อกำหนดสูงสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการเลือกขนาดมาตรฐาน

` การป้องกันการสั่นสะเทือนไม่ดี ยิ่งกว่านั้น ตลับลูกปืนเองก็เป็นตัวกำเนิดการสั่นสะเทือน เนื่องจากขนาดขององค์ประกอบกลิ้งที่ต่างกันเล็กน้อยอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ตลับลูกปืนกลิ้งแบ่งตามลักษณะหลักดังต่อไปนี้:

è รูปร่างขององค์ประกอบกลิ้ง

ขนาดè (แนวแกนและแนวรัศมี);

è ความถูกต้องของมิติ;

è ทิศทางของแรงรับรู้

ขึ้นอยู่กับรูปร่างขององค์ประกอบกลิ้ง ตลับลูกปืนแบ่งออกเป็น:

è ลูกบอล(ความเร็วสูงสามารถติดตั้งได้เองเนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะมีการเบี่ยงเบนของแกนหมุน)

ตามขนาดรัศมี ตลับลูกปืนจะถูกจัดกลุ่มออกเป็นเจ็ดชุด:

ตามขนาดตามแนวแกน ตลับลูกปืนจะถูกแบ่งออกเป็นสี่ชุด:

ตลับลูกปืนแบ่งตามระดับความแม่นยำดังนี้:

и "0" – คลาสปกติ;

и "6" – เพิ่มความแม่นยำ;

และ "5" – ความแม่นยำสูง

и "4" – มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ

และ "2" – มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ

เมื่อเลือกระดับความแม่นยำของตลับลูกปืน คุณต้องจำไว้ว่า “ยิ่งแม่นยำก็ยิ่งมีราคาแพง”

ตามแรงรับรู้ ตลับลูกปืนทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม เมื่อคำนวณรัศมีแล้ว คุณพ่อ และแนวแกน เอฟเอ ปฏิกิริยาของการรองรับเพลาผู้ออกแบบสามารถเลือกได้:

è เรเดียลแบริ่ง (ถ้า คุณพ่อ <<เอฟเอ ) รับเฉพาะโหลดในแนวรัศมีและโหลดตามแนวแกนที่ไม่มีนัยสำคัญ เหล่านี้เป็นลูกกลิ้งทรงกระบอก (ถ้า เอฟเอ = 0 ) และตลับลูกปืนเรเดียล

è การติดต่อเชิงมุมแบริ่ง (ถ้า คุณพ่อ >เอฟเอ ) รับภาระในแนวรัศมีที่มากขึ้นและรับภาระในแนวแกนน้อยลง เหล่านี้เป็นลูกบอลสัมผัสเชิงมุมและลูกกลิ้งทรงกรวยที่มีมุมกรวยขนาดเล็ก

è แรงขับรัศมีแบริ่ง (ถ้า คุณพ่อ <เอฟเอ ) รับภาระในแนวแกนที่ใหญ่ขึ้นและในแนวรัศมีที่เล็กลง เหล่านี้เป็นแบริ่งลูกกลิ้งเรียวที่มีมุมกรวยขนาดใหญ่

è ตลับลูกปืนกันรุน, "ตลับลูกปืนกันรุน" (ถ้า คุณพ่อ <<เอฟเอ ) รับภาระตามแนวแกนเท่านั้น เหล่านี้คือตลับลูกปืนกันรุนและตลับลูกปืนกันรุน ไม่สามารถตั้งศูนย์กลางเพลาได้ และใช้ร่วมกับตลับลูกปืนเรเดียลเท่านั้น

วัสดุตลับลูกปืนแบบหมุนถูกเลือกโดยคำนึงถึงความต้องการสูงสำหรับความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของแหวนและองค์ประกอบการหมุน

มีการใช้เหล็กกล้าโครเมียมคาร์บอนสูงที่มีลูกปืนเม็ดกลม ША15 และ ША15СГ รวมถึงเหล็กกล้าโลหะผสมชุบแข็งที่ตัวเรือน 18AHГТ และ 20х2Н4А ถูกนำมาใช้ที่นี่

ความแข็งของแหวนและลูกกลิ้งมักจะเป็น เหล็กแผ่นรีดร้อน 60 ¸ 65 และลูกบอลยังมีอีกนิดหน่อย - เหล็กแผ่นรีดร้อน 62 ¸ 66 เนื่องจากพื้นที่รับแรงกดสัมผัสของลูกบอลมีขนาดเล็กกว่า โครงทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนอ่อนหรือบรอนซ์ต้านการเสียดสีสำหรับตลับลูกปืนความเร็วสูง ตัวแยกที่ทำจากดูราลูมิน โลหะเซรามิก ข้อความและพลาสติกมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย