Процессы соединения шпонками деталей и сборочных единиц паровых турбин при сборке во время изготовления на производстве

Соединение двух валов

Соединение двух валов

ssman » 29 дек 2010, 21:28

Re: Соединение двух валов

Romeo » 29 дек 2010, 21:42

Re: Соединение двух валов

MegaBIZON » 29 дек 2010, 22:01

Re: Соединение двух валов

frig » 30 дек 2010, 00:07

Re: Соединение двух валов

MegaBIZON » 30 дек 2010, 00:45

Re: Соединение двух валов

Виталий » 30 дек 2010, 01:40

Re: Соединение двух валов

SmorBoB » 31 дек 2010, 02:30

Для «игрушек» лучший способ соединить два вала это сморбобдан — см. на видео тут: https://roboforum.ru/forum10/topic8812-450.html#p184988

Уилие передает — это раз; Соосность отлавливать не надо — это два; Более того, валы могут располагаться под углом — это три.

Если угол между валами меньше 45*, то можно обойтись без среднего кольца

Re: Соединение двух валов

Myp » 31 дек 2010, 11:04

Re: Соединение двух валов

MegaBIZON » 31 дек 2010, 14:13

Re: Соединение двух валов

ssman » 31 дек 2010, 21:32

Re: Соединение двух валов

прол » 19 фев 2011, 00:08

Re: Соединение двух валов

dccharacter » 19 фев 2011, 00:51

Re: Соединение двух валов

Myp » 19 фев 2011, 16:11

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Источник: roboforum.ru

Как соединить валы механизмов?

Для передачи осевого вращения применяются валы, на котором могут крепится различные шестерни и звездочки. Соединение проводится при применении различных методов, к примеру, используются муфты для соединения валов. К их особенностям относятся нижеприведенные моменты:

1. Есть возможность выполнять демонтаж.
2. Существенно упрощается сбор и производство конечного изделия.
3. Многие типы изделий позволяют компенсировать различного рода смещения, которые могут возникать при работе устройства.
4. Устройство может выдерживать существенную нагрузку.

Сегодня детали соединяются между собой при применении технологи сварки крайне редко. Это связано с тем, что вибрация и другое воздействие может стать причиной появления трещин и других дефектов.

Неправильная фиксация может привести к поломке устройства. Изделие выбирается в зависимости от эксплуатационных условий. К примеру, валы могут смещаться в самых различных направлениях.

Rexnord Viva

Четвертое поколение муфт Rexnord — одно из наиболее современных решений в области передачи крутящего момента через эластичный элемент.

Муфты данной серии обладают высокими техническими и эксплуатационными характеристиками:

• Передача момента вращения в диапазоне (0.037-400) кВт, на скоростях до 5400 об/мин.
• Устойчивость к кратковременным пространственным и угловым несоосностям до 3,2мм и 4 градусов соответственно.
• Способны выдерживать кратковременные перегрузки в режиме старт-стоп до 500%.

Самодельная соединительная муфта

Для существенного снижения затрат рассматривается возможность использования самодельной конструкции. Среди особенностей выделим следующие моменты:

1. Для создания самодельной конструкции требуется звездочка, которая может быть снята с коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
2. Передача вращения осуществляется при помощи цепи. За счет применения стали при изготовлении этого изделия существенно повышается прочность.
3. Подключение осуществляется за счет двух полумуфт. При этом звездочка должна распиливаться пополам. На каждую полумуфту будет навариваться обрезанная часть звездочки.
4. Крепление полумуфты осуществляется при помощи болтов. Однако, подобный способ соединения не рекомендуется в случае, если оказываемая нагрузка существенная. Фиксация разъемных элементов обеспечвается за счет шпонки при передаче большого усилия.

Приведенная выше информация указывает на то, что подобное изделие может быть изготовлена при применении подручных материалов. При этом полученное устройство устанавливается для передачи высокого крутящего момента.

Классификация муфт

Выделяют много различных подобных изделий, при помощи которых проводится передача вращения. Классификация по предназначению выглядит следующим образом:

1. Постоянные или соединительные.
2. Сцепные и управляемые.

Приводные модели устанавливаются в самых различных конструкциях. Ни требуются для непосредственной передачи усилия.

Изделия соединительные для валов применяются для постоянной передачи вращения. Делятся они на несколько основных групп:

1. Жесткие.
2. Глухие.
3. Соединительные.
4. Подвижные или гибкие.

Самым простым вариантом исполнения можно назвать глухие муфты. При изготовлении втулок и других элементов могут применяться самые различные материалы, большая часть которых характеризуется высокой степенью защиты от воздействия окружающей среды.

Довольно большое распространение получили конусные переходные муфты, так как они просты в изготовлении и могут прослужить в течение длительного периода. Могут устанавливаться и шлицевые варианты исполнения, которые могут передавать большое усилие в случае эксплуатации.

Классификация гибких вариантов исполнения также проводится по большому количеству различных признаков. Большое распространение получили следующие:

1. Расширительные. Они характеризуются тем, что могут компенсировать осевое смещение деталей относительно друг друга.
2. Крестовые. Подобные механизмы устанавливаются в случае, когда есть вероятность радиального смещения.
3. Мембранные и поводковые, которые рассчитаны на радиальное и осевое смещение. Поводковые имеют специальный элемент, который обеспечивает фиксацию положения обоих элементов.

Выбор наиболее подходящего соединительного элемента проводится по диаметральным размерам. Полумуфты компенсируют смещение оси, однако для повышения показателя КПД проводится добавление масла. В большинстве случаев при изготовлении применяется сталь, которая характеризуется повышенной устойчивостью к износу. При необходимости защиты механизма от воздействия электричества применяются специальные материалы, обладающие определенными свойствами.

Не стоит забывать о том, что крестовые изделия характеризуются существенным недостатком – увеличение мертвого хода из-за сильного износа выступов.

В некоторых случаях применяется поводковый вариант исполнения, который также характеризуется определенными достоинствами и недостатками.

Что такое шарнир

Шарниром называют пару кинематическую, один элемент которой совершает вращательное движение, поворачиваясь относительно второго элемента. Самым простым и повсеместно используемым шарниром является петля дверная. Отличительная особенность шарнирного соединения, которое используется в механике, — это возможность конструктивных частей, объединенных им, совершать угловое перемещение. В шарнирах не происходит передача изгибающего момента между частями конструкции.

В схемах и технических чертежах соединение шарнирное изображается в виде окружности небольшой в диаметре. Эта окружность может объединять два либо более элементов конструкции, иногда примыкать только к одной.

Если на изображение балки наложено изображение шарнира, значит, балка имеет составную конструкцию, собранную на шарнирах. Если шарнир только примыкает к ней на схеме, то такая балка является цельной, к ней подсоединен шарнир.

Жесткое соединение валов

Применяется довольно большое количество различных способов соединения валов, все они характеризуются определенными качествами. Жесткий метод подключения используется тогда, когда соединение проводится с учетом отсутствия вероятности смещения узлов относительно друг друга на момент эксплуатации. Классический способ соединения характеризуется следующими особенностями:

1. В большинстве случаев соединение проводится при помощи фланцев, которые являются частью различных механизмов. Также проводится монтаж жестких муфт, их насаживание проводится методом прессования.
2. Довольно большое распространение получил одноопорный вариант исполнения вала. В этом случае в качестве второй опоры применяется само соединение.
3. Также для фиксации могут применяться болты. При этом они должны плотно входить в отверстие, так как в противном случае могут возникнуть серьезные проблемы.
4. В рассматриваемом случае часто применяется зубчатая или поперечно-свернутая муфта.

Посадки

Номинальный размер Dн=dн 100,000 100,000 100,000 Предельные разм. отверст. Dmax

Dmin

100,035

100,000

100,035

100,000

100,035

100,000

Предельные размеры вала dmax

dmin

99,928

99,874

100,025

100,003

100,073

100,051

Допуск отверстия TD 0,035 0,035 0,035 Допуск

вала

Td 0,054 0,035 0,022 Предельные зазоры Smax

Smin

0,107

0,072

0,032

——

—-

—-

Предельные натяги Nmax

Nmin

—-

—-

0,025

—-

0,073

0,016

Средние зазоры Sср 0,0895 0,0035 —- Средний натяг Nср —- —- 0,0445 Допуск посадки с зазором TПS 0,035 —- —- Переходной ТПП —- 0,057 —- С натягом ТПN —- —- 0,016

Полужесткое соединение валов

Определенными особенностями характеризуется полужесткий тип соединения. Примером можно назвать случай соединения вала турбогенератора с паровой турбиной. В большинстве случаев на вал электродвигателя надевается полужесткая зубчато-пружинная муфта.

Рассматриваемый вариант исполнения соединительного элемента характеризуется следующими особенностями:

1. Конструкция состоит из двух полумуфт, которые фиксируются на обоих деталях. Подобным образом проводится монтаж устройства.
2. Фиксация одного элемента относительно другого проводится за счет упругой волнообразной ленточной пружины, который зачастую называется компенсатором.

Для обеспечения требуемого уровня защиты используется кожух, который изготавливается из самых различных материалов, устойчивых к воздействию окружающей среды. Несущественное изменение положения двух соединяемых элементов компенсируется за счет специального элемента.

Rexnord Wrapflex

Муфты данной серии используются в насосах и компрессорах. Состоят из нейлоновой твердой покрышки и полиуретанового эластичного элемента.

Небольшое число запчастей позволяет с легкостью производить операцию обслуживания, сборки-разборки и проведения текущего момента.

Благодаря конструкционным особенностям такие муфты могут выдерживать существенные нагрузки и гасить вибрации, даже при значительном отклонении от осей соединяемых валов. Муфты данного типа рассчитаны на скорость вращения валов до 4500 об/мин.

Эластичное соединение валов

На момент эксплуатации устройства есть вероятность смещения двух элементов относительно друг друга. Решить подобную проблему можно за счет применения специальных элементов. Эластичные устройства могут устанавливаться в самых различных случаях, они характеризуются следующими особенностями:

1. Установка возможна в случае бокового или углового смещения валов в месте сопряжения.
2. Довольно большое распространение получили втулочно-пальцевые детали.

Классическое устройство представлено двумя полумуфтами, которые соединяются за счет специальных пальцев-болтов.

На поверхность надеваются специальные кожаные шайбы и манжеты, фиксация которых проводится за счет резиновых манжет.

Монтаж фрикционной муфты на быстроходный вал

При необходимости провести монтаж фрикционной муфты можно самостоятельно при наличии небольшого комплекта инструмента. Для получения качественного результата нужно соблюдать распространенные рекомендации:

1. Перед началом проведения работы следует удостовериться, что конструкция не имеет существенных дефектов. Даже незначительные дефекты становятся причиной снижения прочности соединения.
2. Довольно большое распространение получили упругие муфты. Их особенность заключается в наличии специального элемента, за счет которого происходит компенсация смещений. На момент монтажа нужно быть осторожным, так как слишком большое усилие может стать причиной повреждения активного элемента. Это же следует учитывать, когда устанавливаются предохранительные муфты.
3. В большинстве случаев фиксация проводится за счет запресовывания механизма. Исключить вероятность прокручивания устройства можно за счет применения шпонки.

На момент установки не рекомендуется применять кустарный метод фиксации, так как это может стать причиной повреждения конструкции. Примером можно назвать изменение формы и появление вмятин, трещин, снижение прочности и многие другие моменты.

Монтаж фрикционных и шариковых предохранительных муфт на тихоходный вал

Предохранительные устройства позволяют исключить вероятность повреждения основных элементов в случае перегрузки. В этом случае процесс монтажа практически ничем не отличается:

1. Фиксация проводится за счет шпонки. Подобный способ характеризуется весьма высокой надежностью.
2. Насадка полумуфт выполняется в натяг. Это исключает вероятность появления люфта и других проблем.
3. При насадке нельзя прикладывать большое усилие, так как может возникнуть серьезный дефект.

В продаже встречаются специальные инструменты, которые существенно упрощают работу по монтажу.

Монтаж фрикцонных муфт на тихоходный вал выходного редуктора

Часто установка изделия проводится на редуктор для его соединения с электрическим двигателем. Это можно связать с тем, что редуктор может заклинивать, это приводит к перегреву двигателя. Фрикционная муфта исключает вероятность возникновения подобной проблемы. Среди особенностей монтажа отметим:

1. Нельзя прикладывать ударную нагрузку, так как она может повредить само изделие.
2. Для упрощения захода обоймы может применяться смазка.
3. Нарушение правил монтажа может стать причиной повреждения основной части.

Самостоятельный монтаж должен проводиться исключительно с учетом рекомендаций, так как даже несущественный дефект становится причиной уменьшения эксплуатационного срока.

В продаже встречается просто огромное количество различных деталей, за счет чего не возникает существенных проблем при выборе. Основными критериями можно назвать тип применяемого материала при изготовлении, а также диаметральный размер. При выборе уделяется внимание тому, каким образом может проходить смещение соединяемых элементов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: stankiexpert.ru

Как соединить валы механизмов

Муфты предназначаются для соединения валов или других вращающихся деталей, для передачи крутящего момента. Они используются для передачи вращения от двигателя к механизму, его включению и выключению, переключения скоростей и для выполнения других функций.

По назначению, конструкции и условиям работы муфты делятся на постоянные (соединительные) и сцепные (управляемые и самоуправляющиеся). В данной статье поговорим только о соединительных муфтах. При выборе конструкции муфты необходимо учитывать ее назначение, особенности компоновки и сборки, величину и характер действия нагрузки и условия эксплуатации.

Centa Centaflex

Широко применяется в деревообрабатывающей промышленности, камнеобработке и добыче полезных ископаемых, дорожной, карьерной и сельхозтехнике. Муфты данной группы разделяются по буквенным индексам в зависимости от сферы применения используется тот или иной его тип:

• A – муфты с высокой эластичностью, находят широкое применение в дизельных двигателях, компрессорах, насосах, судовых энергоустановках.
• B – данный тип муфт используется для соединения с приводом. Используется для соединения электродвигателя и редуктора.
• D – применяется для соединение дизельных двигателей и генератора, рассчитана на передачу крутящего момента до 20 000 Нм.

В зависимости от целевого назначения выделяют муфты с индексами K, R, RV, H, E, CS, X, D, DX.

Самодельная соединительная муфта

Хочу поведать еще об одном соединении валов. Первый раз я увидел это чудо в 1971 году, будучи в колхозе на уборке картошки. Мне оно так понравилось, что я сразу взял его « к себе на вооружение». Оно стояло на косилке КИР-1,5. Косилка — измельчитель, роторная КИР-1.5 предназначена для уборки однолетних и многолетних сеянных и естественных трав. Современные киры такого соединения не имеют. Соединение выдерживает приличный вращающий момент. Для его изготовления потребуется звездочка (фото 1)с коленвала двигателя от жигулевской классики, где распредвал имеет цепную передачу. Сама цепь – фото 3. И необходимо выточить полумуфты, на рисунке зеленого цвета. Звездочку разрезают пополам. На каждую полумуфту приваривают по половинке звездочки (Рис.1). Потом отделяют часть цепи с числом звеньев, равному числу зубьев на звездочке. Обворачивают получившиеся полумуфты этим куском цепи и новым штифтом соединяют звенья с помощью расклепки (Фото2). Для крепления полумуфт можно использовать болты, если усилия не большие, но лучше конечно применить шпоночное соединение. Ну вот вроде и все, если, что интересное вспомню, обязательно выложу. До свидания. К.В.Ю.

Источник: www.kondratev-v.ru

Силы в зубчатом зацеплении

Движение передаётся зубчатым зацеплением посредством силы нормального давления в точке контакта зубьев Fn

. Для определения силу нормального давления
Fn
раскладывают на три ортогональных проекции:

• осевую силу Fa
  , направленную параллельно оси колеса;
• радиальную силу Fr
  , направленную по радиусу к центру колеса;
• окружную силу Ft
  , направленную касательно к делительной окружности.

Легче всего вычислить силу Ft

, зная передаваемый вращающий момент
МВР
и делительный диаметр
dw
:

Ft = 2 × МВР / dw.

Радиальную силу вычисляют, зная угол зацепления αw

:

Fr = Ft × tgαw

.

Осевая сила вычисляется через окружную силу и угол наклона зубьев β

:

Fa = Ft × tgβ

.

Зная все проекции, можно вычислить и модуль нормальной силы:

Fn = (Fa2 + Fr2 + Ft2)1 / 2 = Ft / (cosαw × cosβ)

.

Нормальная сила распределена по длине контактной линии. Зная длину l∑

контактной линии, можно вычислить удельную погонную нормальную нагрузку:

qn = Fn / l∑ = Ft /(b × εa × kε × cosαw × cosβ)

,

где εa

— коэффициент перекрытия,
kε
— отношение минимальной длины контактной линии к средней.

Для цилиндрических колёс в зацеплении одноимённые силы равны по значению, но противоположны по направлению. Окружная сила для шестерни противоположна направлению вращения, окружная сила для колеса направлена в сторону вращения.

Расчёт зубьев на контактную выносливость

— определение давлений на площадке контакта для эвольвентных профилей проводится с использованием формулы Герца-Беляева:

σк = (Eпр × qn / (2 × π × (1 — ν) × ρпр))1 / 2

,

где Епр = 2 × Е1 × Е2 / (Е1 + Е2)

— приведенный модуль упругости материалов шестерни и колеса;
ρпр = ρ1 × ρ2 / (ρ2 ± ρ1)
— приведенный радиус кривизны зубьев (
ρ1,2 = 0,5 × dW1,2 × sinαW
);
ν
— коэффициент Пуассона,
qn
— удельная погонная нормальная нагрузка.