способны воспринимать очень малые удельные давления в пре делах (2 -5- 6) -10'3 н1м2 при условии высокой скорости (до 100
м/сек),
В последние годы делаются попытки применения гидростати ческих подшипников. Отличительной чертой их является созда ние давления в масляной плен ке путем подвода к вкладышу масла с высоким гидростати ческим давлением. Это обсто ятельство обеспечивает ра боту подшипников в режиме жидкостного трения при лю бых нагрузках и скоростях.
В гидростатических подшип никах (рис. 111) масло под давлением (20—25) х 105 н/м2 подводится в специальные карманы через тонкие капил лярные трубы. Так как кар манов несколько, получается устойчивое положение вала.
Недостатком |
гидростатиче Рис. |
110. |
Конструкция |
подшипника |
||||||
ских подшипников является |
|
с воздушной смазкой |
|
|||||||
большой |
расход |
масла. |
|
|
скольжения для шпин |
|||||
При |
выборе |
материала подшипников |
||||||||
дельных |
опор |
следует учитывать |
износостойкость, |
теплопровод |
||||||
ность, коэффициент трения, коэффициент линейного |
расширения, |
|||||||||
|
|
|
|
иногда и некоторые другие свой |
||||||
Подача масла |
|
|
ства антифрикционных материа |
|||||||
давлением |
|
|
лов. |
|
|
подшипников |
||||
|
|
|
|
|
Вкладыши |
|||||
|
|
|
|
скольжения часто |
изготовляют |
|||||
|
|
|
|
из |
бронзы |
различных |
марок |
|||
|
|
|
|
(Бр. ОФ 10-0,5; Бр. ОЦС 6-6-3; |
||||||
|
|
|
|
Бр. АЖ-9; С-30 и др.). В ряде |
||||||
|
|
|
|
случаев вкладыш заливают баб |
||||||
yjU- |
|
|
Дроссель |
битом. |
Для |
вкладышей |
тихо |
|||
|
|
ходных |
валов применяют |
анти |
||||||
|
|
|
|
|||||||
Рис. 111. |
Конструкция гидростати |
фрикционные |
чугуны. |
|
||||||
ческого |
подшипника |
|
Расчет подшипников сколь |
|||||||
|
|
|
|
жения |
производится |
на удель |
||||
ное давление и, кроме того, в ответственных узлах проверяют толщину масляного слоя и рассчитывают на нагрев. Подробно эти вопросы изучаются в курсе «Детали машин».
Смазка опор. Для подшипников скольжения преимущественно применяют жидкую смазку. Она обеспечивает равномерное рас пределение масла по трущимся поверхностям, обладает неболь-
6 Металлорежущие станки |
161 |
шим внутренним трением, допускает централизованную смазку. Масло подается различными способами в зависимости от системы смазки (с помощью фитилей, войлочных подушек, масляных ванн и др.).
Для подшипников качения используют консистентные смаз ки и масла. Первые применяют преимущественно для индивиду альных подшипников, работающих с числом оборотов до 50 в секунду. Периодически смазка должна добавляться. Жидкая смазка осуществляется различными способами (с помощью фити лей наливных масленок, масляных ванн, разбрызгиванием, на сосами и др.).
Номенклатура применяемых смазок, системы и средств смазки описана в специальной литературе.
Глава XII
МУФТЫ И ТОРМОЗА
§ 1. МУФТЫ
Постоянные муфты, применяемые в станках, мало чем от личаются от муфт общего машиностроения.
Из упругих наибольшее распространение получили втулочнопальцевые муфты (рис. 112), предназначенные для соединения
1 2
1- е
исполнение
2 -е
исполнение
Рис. 112. Втулочно-пальцевая муфта
вала электродвигателя с валом привода. В качестве упругого элемента используют резиновые кольца трапецеидального сече ния (1-е исполнение) или сплошное кольцо (2-е исполнение).
Величина передаваемого крутящего момента
М В= ^ Ц — нм. |
(65) |
6* |
163 |
Здесь |
[а]СЛ1 =: 20 •105 |
н/м2 — допускаемое напряжение смя |
|
|
тия (на |
внутренней поверхности колец втулки); |
|
d, |
z — количество |
пальцев; |
|
I, D — то же, |
что |
на рис. 112. |
|
Для передачи крутящего момента между валами с взаимным наклоном осей до 40—45° применяют шарнирные муфты. Их размеры установлены ГОСТом 5147—49.
АА-А
I ------
I
А
Рис. 114. Кулачковая муфта
Сцепные муфты служат для временного соединения двух валов или вала с сидящей на нем свободно деталью, например зубчатым колесом, червяком и т. п. Получили распространение зубчатые, кулачковые и фрикционные сцепные муфты.
Пример применения зубчатых муфт показан на рис. ИЗ. Ко лесо 7, находясь в зацеплении с колесом 3, передает вращение
|
|
валу |
II. |
Если |
колесо |
1 (переместив вправо), |
||||
|
|
ввести в зацепление с колесом 2 внутреннего |
||||||||
|
|
зацепления, то вращение получит вал I. В этом |
||||||||
|
|
случае колеса 1 |
и 2 образуют зубчатую сцепную |
|||||||
|
|
муфту |
(подобный |
пример был |
приведен на |
|||||
|
|
рис. |
44). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кулачковые муфты (рис. 114) применяют |
||||||||
|
|
при передаче значительных крутящих момен |
||||||||
|
|
тов, |
при |
стесненных |
габаритах |
конструкции, |
||||
|
|
а также при необходимости осуществления |
||||||||
|
|
жесткой кинематической цепи. Муфта состоит |
||||||||
|
|
из двух полумуфт с торцовыми кулачками. |
||||||||
|
|
Включение и выключение осуществляется осе |
||||||||
Рис. 115. |
Схема |
вым перемещением одной полумуфты на |
шли |
|||||||
проверки |
кулачка |
цах |
или |
на |
направляющих шпонках. |
Для |
||||
на смятие и изгиб |
уменьшения износа |
деталей управления |
полу- |
|||||||
|
|
муфту |
располагают |
на ведомом |
валу. Вклю |
|||||
чение кулачковых муфт возможно только при малых окружных скоростях (до 1 м/сек).
Слева показаны профили рабочей части кулачков. Количество их (z) зависит от передаваемой нагрузки, а также времени вклю
чения. Обычно z ж 3 ч- 60. Муфты с мелким зубом применяют при передаче небольших нагрузок при малом времени включения (порядка 0,5 сек).
Полумуфты изготовляют из стали марок 20Х, 20ХН2 и др. с цементацией и закалкой до твердости HRC 54—60, а в ответствен ных конструкциях при частых включениях и выключениях — из стали 40Х, ЗОХН, 40ХН.
Кулачки проверяют на смятие и изгиб. Величина допускае
мого |
|
момента: |
|
|
|
|
|
|
|
а) |
при |
смятии кулачков (см. рис. 115) |
|
|
|||||
|
|
|
MK= 0,5Dzpahp нм; |
|
(66) |
||||
б) |
|
при |
изгибе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мк= °'5Dzpj°bw нм. |
|
(67) |
||||
Здесь |
|
D — средний диаметр по кулачкам в м; |
|
||||||
|
|
|
zv = (0,3 ч- 0,5)z — расчетное |
число |
кулачков; |
||||
|
|
р, |
z — фактическое количество |
кулачков; |
среднее |
||||
|
|
[о]ц — соответственно |
допускаемые условное |
||||||
|
|
|
удельное |
давление |
между кулачками и напря |
||||
|
|
|
жение изгиба |
в н/м2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
W — момент сопротивления сечения у основания ку |
||||||
|
|
|
лачка в м3. |
|
|
|
|
|
|
Для условного среднего удельного давления р можно реко |
|||||||||
мендовать следующие значения: для муфт, включаемых |
в покое, |
||||||||
р ^ |
(900 |
-т- 1200) •105 н/м2; на тихом |
ходу р ^ |
(500 -г- 700) •105 |
|||||
н/м2; |
|
на быстром ходу р ^ |
(350 ч- 450j •105 н/м2. |
|
|||||
По сравнению с жесткими, фрикционные муфты обладают ря дом преимуществ. Они допускают включение при больших окруж ных скоростях ведущего звена; обеспечивают плавный разгон; при перегрузках пробуксовывают и служат предохранительным звеном в цепи. В точных кинематических цепях (например, резь бонарезных, делительных) наличие фрикционной муфты недо пустимо.
Материалами трущихся поверхностей являются сталь, реже бронза, а также прессованный асбест, текстолит.
Чаще всего используют конусные и дисковые фрикционные муфты. Конусные муфты с передачей небольшого крутящего момента применяют в цепях механизмов подачи; дисковые муфты, особенно многодисковые, широко используются в глав ном приводе, а также и в других узлах. Основными достоин ствами многодисковых муфт являются большая несущая спо собность при малых габаритах; возможность варьирования числа дисков, что представляет существенные преимущества для огра
ничения номенклатуры стандартных муфт, для модернизации
и т. д.