что это такое, назначение шпинделя, отличие шпиндельного вала от других валов станка
Валы представляют собой главные комплектующие станков и предназначаются для передачи вращения от электродвигателя к исполнительным механизмам. Вся работа валов сопряжена с длительными нагрузочными режимами:
- изгибающим;
- сжимающим;
- крутящим;
- растягивающим;
Валы со шлицами способствуют легкому ходу шестерен в продольной плоскости. Валы с усиленными нагрузками, для снижения их массы и габаритных размеров производятся с полостями внутри.
Полыми изготавливаются такие разновидности валов, через которые конструктивно необходимо пропускать детали с узлами. Таковыми являются патроны токарного, фрезерного и многих других металлорежущих станков. Детали с узлами закрепляются на них с помощью шлицевых либо шпоночных соединений.
Выступы и проточки на корпусе служат фиксаторами удержания вала от осевого перемещения.
Также применяются стопорные кольца, одеваемые на проточки. Большинство шпинделей только вращаются в местах своих опор. Это рабочие узлы станков:
- патроны металлорежущих станков;
- валики ходовой части;
- рабочие валы в коробках передач и подач станков.
Кроме вращения, патроны в станках для сверления, растачивания и некоторого другого оборудования одновременно совершают и поступательное движение. Хонинговальные станки и их шпиндели также работают одновременно в возвратно-поступательном режиме.
Схемы валов станков
Шпиндели и валы металлорежущих станков, кроме прочностных характеристик, должны соответствовать ряду других требований:
- Достаточная степень жесткости. При слабой жесткости вал слишком изгибается, что влечет за собой выход из строя подшипников. Также это приводит к нарушению плавного вхождения шестерен, установленных на валах, в зацепление друг с другом.
- Точность соединения. ГОСТ регламентирует повышенную степень точности в точках установки шестерен на валы и под шейки, где запрессованы подшипники.
- Высокая степень стойкости к износу. Рабочие шейки в металлорежущем оборудовании, которые вращаются в подшипниках скольжения, имеют высокую стойкость от износа. Повышенные требования к износостойкости предъявляются в местах многократного прямолинейного передвижения валов и шпинделей либо деталей и шестерен, установленных на них. Этому процессу подвержены патроны всех металлорежущих станков и других механизмов.
- Устойчивость валов и шпинделей к вибрации. Станки с высокими скоростями резания, выполняющие отделочные операции по металлу, должны иметь высокую устойчивость к нагрузочным режимам вибрации.
Все упомянутые условия удовлетворяет безусловное использование для изготовления шпинделей и валов только современных инновационных материалов европейского качества. Обязательно необходимо тщательное выполнение правил термообработки, шлифовки, подгонки узлов и деталей, качественной сборки и настройки всего станка в целом.
Конструкции шпинделей станков:
а – сверлильного; б – расточного; в – фрезерного; г – револьверного; д – токарного; е – шлифовального
Шпиндель и патрон металлорежущего станка выполняются строго в соответствии с ГОСТом. Это сделано для облегчения закрепления приспособлений либо инструментов в губках шпинделя. Работающие в подшипниках качения шпиндели изготавливаются со стали 45 и 40Х с закалкой и отпуском до НВ 230-260.
Шпиндели, которые работают в подшипниках скольжения, промышленность производит со стали 20Х с последующей цементацией на глубину слоя 0,8-1,0 мм, закалкой и отпуском до 56-62.
характеристика, разновидности, назначение. Порядок проектирования.
Вал –
деталь машины, передающая крутящий
момент и поддерживающая вращающиеся
детали. Вращающиеся детали и поддерживающие
их валы обычно жестко соединены посадками
с натягом, шпонками, шлицами, поэтому
валы могут быть только вращающимися,
при этом они всегда передают вращающий
момент и подвержены кручению.
По назначению валы можно разделить на коренные, т.е. валы несущие основные рабочие органы машины (ротор турбины, коленчатый вал ДВС, шпиндель станка), и передаточные (валы передач), используемые для передачи и распределения движения и несущие на себе детали передач: зубчатые колеса, шкивы, звездочки. В ряде машин применяют валы для передачи вращающего момента к исполнительным органам; их называют
Валы по форме геометрической оси разделяют на прямые и коленчатые. Коленчатые валы применяют для преобразования возвратно-поступательного движения (поршней) во вращательное (коленчатого вала) или наоборот.
Конструирование
и расчеты на прочность валов неразрывно
взаимосвязаны. При разработке конструкции
валов применяют метод последовательных
приближений.
Первым шагом является
определение по простейшим эмпирическим
зависимостям и рекомендациям
предварительных, ориентировочных
значений диаметров и разработка первого
варианта конструкции (эскизный проект).
На втором этапе составляют расчетную
схему (расчетную модель) и проводят
расчет на статическую прочность и первую
коррекцию конструкции вала. Далее
проводят проверочный расчет на усталостную
прочность и уточняют конструкцию вала.
На последнем этапе проводят, по мере
необходимости, специальные расчеты (на
жесткость, вибростойкость) и разрабатывают
окончательный вариант конструкции вала
или оси, отвечающий всем критериям
работоспособности данного вала с учетом
требований технологичности, экономичности.
Подшипник
скольжения – опора или направляющая, в которой
цапфа (опорная поверхность вала) скользит
по поверхности вкладыша (подшипника).
Для уменьшения сил трения и износа
подшипники смазывают. Основное применение
имеют жидкие смазочные материалы,
особенно при больших нагрузках и
скоростях.
Газообразные смазочные
материалы (главным образом воздух)
применяют для высокоскоростных опор.
Для тихоходных опор используют пластичные
смазочные материалы. Для подшипников,
работающих в экстремальных условиях,
применяют самосмазывающиеся материалы,
т.е. материалы, которые содержат компоненты
или покрытия, обеспечивающие смазывание.
По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники скольжения подразделяют на две группы: радиальные и упорные (осевые). При совместном действии радиальных и осевых нагрузок применяют совмещенные опоры, в которых осевую нагрузку воспринимают торцы вкладышей или специальные гребни.
По принципу
образования подъемной силы в масляном
слое подшипники делят на гидродинамические и гидростатические. Для разделения трущихся поверхностей
слоем смазочного материала в нем
необходимо создать избыточное давление.
В гидродинамических подшипниках это
давление возникает только при относительном
движении поверхностей вследствие
затягивания масла в клиновой зазор.
Подшипники скольжения применяют преимущественно в тех областях, в которых нецелесообразно или невозможно использовать подшипники качения:
— при ударных и вибрационных нагрузках.
— при особо высоких частотах вращения.
— для точных опор с постоянной жесткостью.
— для опор с малыми радиальными размерами.
— для разъемных опор.
— при работе в экстремальных условиях (высокие температуры, абразивные и агрессивные среды).
— для неответственных и редко работающих механизмов.
Подшипники
скольжения легче и проще в изготовлении,
чем подшипники качения, бесшумны,
обладают постоянной жесткостью и
способностью работать практически без
износа в режиме жидкостной и газовой
смазки.
Подшипник скольжения содержит корпус, вкладыш, смазывающие и защитные устройства. Корпус подшипника цельный или разъемный изготовляют как отдельную деталь либо деталь, присоединяемую к машине. Вкладыши используют для того, чтобы не выполнять весь корпус из дорогих антифрикционных материалов. После износа вкладыши заменяют.
Какое назначение карданного вала в автомобиле?
Приводной вал (также называемый карданным валом или карданным валом) представляет собой часть трансмиссии автомобиля, предназначенную для передачи усилия от трансмиссии к дифференциалу, который в этот момент передает это усилие на колеса для движения автомобиля. Карданный вал в основном используется для передачи усилий между частями, которые изолированы на расстоянии, поскольку различные сегменты должны находиться в разных частях автомобиля.
Заднеприводный автомобиль с передним расположением двигателя должен иметь длинный приводной вал, соединяющий заднюю ступицу с трансмиссией, поскольку эти детали находятся на противоположных сторонах автомобиля.
Карданные валы по-разному используются в различных транспортных средствах, сильно меняясь в транспортных средствах с безошибочным расположением переднего привода, полного привода и недавно упомянутого переднеприводного двигателя с задним приводом.
Из-за автомобиля с коротким карданным валом, под нагрузкой происходит недостаточное сцепление нагрузки скольжения с выходным валом коробки передач. Это позволяет скользящей нагрузке скручиваться и связываться. Во-вторых, ломается U-образный шарнир, из-за чего карданный вал начинает прогибаться.
Если у вас возникли проблемы с карданным валом и вы ищете специалиста по ремонту или замене карданного вала , закажите онлайн у нас с одним из наших обученных техников .
Важность звена стабилизатора поперечной устойчивости
Звенья стабилизатора поперечной устойчивости, также известные как тяги стабилизатора или стержневые звенья, соединяют левую и правую части подвески с любой стороной типичного стабилизатора поперечной устойчивости, изготовленного из пружинной стали, который напоминает подвеску Бар врезается в автомобиль.
Стабилизатор поперечной устойчивости, возможно, становится неотъемлемым фактором, если подвеска на одной стороне автомобиля движется, а на противоположной стороне нет.
Например, когда автомобиль наезжает на лежачего полицейского во всю ширину дороги, подвеска укладывается одинаково с каждой стороны, стабилизатор практически поворачивается, не прогибается и не испытывает нагрузки на соединительные стержни. В любом случае, если одно колесо наезжает на лежачего полицейского, а другое нет, один конец стабилизатора поперечной устойчивости поднимается, наматывая штангу. Мощность, необходимая для искривления стержня, полностью передается через соединительные стержни, которые обычно представляют собой очень легкие металлические или пластиковые стержни с шаровыми шарнирами на одном или обоих концах.
Шаровые шарниры или втулки на обоих концах регулярно рушатся, что приводит к потере развития (люфту), который можно услышать как тряску или стук. В том случае, если этим пренебречь, а стабилизатор поперечной устойчивости действительно ломается, встречный ход оказывается совершенно недееспособным.
Проблемы возникают, когда автомобиль резко входит в поворот, так как он будет двигаться значительно больше, чем ожидалось, вызывая реальную и опасную неуверенность. В этом случае тяга стабилизатора поперечной устойчивости будет считаться неисправностью ТО и, скорее всего, будет читаться как следующее в сертификате о проверке ТО: «шаровой шарнир тяги стабилизатора поперечной устойчивости чрезмерно изношен» или «втулки тяги стабилизатора поперечной устойчивости изношены».
Когда следует заменить ремень ГРМ?
Крайне важно выполнять замену ремня ГРМ через интервалы пробега, рекомендованные производителем автомобиля. Каждый производитель уникален, но распространен, замена ремня ГРМ на автомобиле должна производиться каждые 60 000–100 000 миль. Предлагаемый диапазон для вашего автомобиля можно найти в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.
Поскольку ремень ГРМ изготовлен из эластичного материала/резины, он со временем изнашивается и, в конце концов, рвется.
В тот момент, когда он сломается, двигатель перестанет работать или сегменты будут рассинхронизированы, что повредит двигателю.
Несвоевременная замена ремня ГРМ может привести к выходу двигателя из строя, поломке или искривлению клапанов, повреждению головки блока цилиндров или распределительного вала, а также поршня и стенок цилиндра. Это не тот случай, когда правильно думать: «Если в настоящее время это не вызывает у меня никаких проблем, не исправляйте это». Замените ремень ГРМ в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы избежать сотни или даже тысяч фунтов на ремонт или замену двигателя.
При замене ремня ГРМ мы рекомендуем использовать весь комплект ремня ГРМ. Приемлемо понимать, что комплект содержит все, что вам нужно для замены основных изнашиваемых деталей, помимо самого ремня ГРМ. В полный комплект входит ремень ГРМ, ролики, Натяжитель ремня ГРМ и прокладки.
Приводной вал | Привод
Функция приводного вала заключается в передаче крутящего момента двигателя от коробки передач или дифференциала к колесам.
Он также должен компенсировать все изменения угла или длины, возникающие в результате…
Функция
Функция приводного вала заключается в передаче крутящего момента двигателя от коробки передач или дифференциала к колесам. Он также должен компенсировать все изменения угла или длины, возникающие в результате маневрирования и отклонения, для идеальной синхронизации между суставами.
Карданные валы автомобилей с передним приводом состоят из внешнего неподвижного шарнира, внутреннего шарнира равных угловых скоростей и соединительного вала. К ним также относятся такие элементы, как кольцо антиблокировочной системы и гаситель кручения. Базовая конструкция подвесного неподвижного шарового шарнира, шарнира равных угловых скоростей, датируется 1930-ми годами.
В большинстве случаев внутренний ШРУС имеет форму шлицевого соединения, что позволяет приводному валу следовать за движениями подвески колеса. На передней оси (ведущей оси) наружный шарнир должен эффективно передавать крутящий момент на большой угол (до 52 градусов).
На задней оси углы наружных шарниров значительно меньше.
Приводные валы постоянной скорости подвергаются максимальной нагрузке все время эксплуатации автомобиля. Наряду с чрезвычайно значительными углами смещения и поступательными движениями шарниры и сильфоны должны выдерживать температуру от минус 40 до плюс 120 °С, а также скорость до 2800 об/мин. Для передачи необходимого крутящего момента во всех диапазонах оборотов и скоростей двигателя с надежным постоянством (в идеале на протяжении всего срока службы автомобиля) все узлы должны быть необслуживаемыми.
Безопасность
Карданные валы и шарниры равных угловых скоростей являются компонентами современных автомобилей, которые требуют максимальной безопасности.
Большинство проблем с карданным валом проявляются в виде стуков при прохождении крутых поворотов, ускорении или при сжатии и растяжении подвески. Чтобы не подвергать опасности безопасность автомобиля, запишитесь на прием в специализированный сервис при появлении любого из этих симптомов.
Причины повреждения
Износ с течением времени является одной из наиболее частых причин повреждения наружных и внутренних шарниров. Повреждение также может быть вызвано неисправными втулками, использованием некачественной смазки и во многих случаях несоблюдением правильных процедур установки и снятия.
Симптомы повреждения
Большинство проблем с карданным валом проявляются в виде
- стук при прохождении крутых поворотов
- ускорение или
- при сжатии и растяжении подвески.
Чтобы не подвергать опасности безопасность автомобиля, запишитесь на прием в специализированный сервис при появлении любого из этих симптомов. Можно положиться на специалистов, которые своевременно обнаружат повреждение приводного вала и окажут необходимую помощь.
Амортизация
Для увеличения срока службы карданные валы необходимо регулярно проверять в специализированной мастерской.
Такие проверки проводятся в рамках регулярных сервисных проверок, предписанных производителями транспортных средств. Еще один хороший момент для проверки состояния карданных валов — переход с летней резины на зимнюю или наоборот.
Поврежденные втулки
Специалист проверяет надежность и чистоту посадки приводного вала, а также исправность втулок. Поврежденные втулки следует немедленно заменить, чтобы предотвратить повреждение соединения из-за проникновения грязи или вытекания смазки. Если втулки ослаблены или изношены, существует риск того, что в соединение уже попала грязь или влага. Если есть сомнения, из соображений безопасности следует заменить как поврежденную втулку, так и весь шарнир.
TPE рукав
Большинство соединительных муфт на новых автомобилях изготовлены из TPE. Общее правило: втулку из термопластичного эластомера нельзя заменять резиновой втулкой. При добавлении смазки также необходимо соблюдать соответствующие технические условия. Высокоэффективные смазки способны кратковременно выдерживать температуру до 160 °C; Стандартные смазочные материалы для суставов рассчитаны на то, чтобы выдерживать только 110 °C в течение коротких периодов времени.
Использование стандартной смазки в высокопроизводительном оборудовании может вызвать выделение газа из смазки и в конечном итоге привести к полному выходу из строя соединения.
Охрана окружающей среды
На рынке доступны как новые сменные карданные валы для легковых автомобилей, так и профессионально восстановленные карданные валы. При восстановлении бывших в употреблении приводных валов (большинство из которых будет повреждено) старые детали возвращаются из гаражей для профессиональной переработки на специальных заводах в соответствии со стандартами, установленными для оригинального оборудования.
В рамках этого процесса все годные стальные детали используются повторно. Старые валы проверяются, разбираются, очищаются, заново обрабатываются, а затем снова собираются для ремонта автомобилей. Другие материалы, образующиеся в процессе восстановления (например, старая смазка, металлическая стружка или изношенные стальные детали), утилизируются правильным и надлежащим образом в соответствии с действующими экологическими нормами.