Podstawy projektowania i grafika inżynierska Wydział Zarządzania i Ekonomii Politechnika Gdańska 2008 r.

Charakterystyka osi i wałów Osią lub wałem nazywa się element maszyny podparty w łożyskach i podtrzymujący osadzone na nim części maszyn. Na wale mogą być osadzone różne elementy wykonujące ruchy obrotowe (np. koła zębate) lub ruchy wahadłowe (np. koło zębate współpracujące z zębatką).

Jak odróżnić wał od osi?

Charakterystyka osi Oś - element mechanizmu lub maszyny, służący utrzymaniu w określonym położeniu osadzonych na niej wirujących elementów, oraz do przenoszenia na podpory sił działających na te elementy. Nie przenosi momentu obrotowego i jest narażona na zginanie. Może być nieruchoma, lub ruchoma (wykonuje ruch obrotowy), osadzona w łożyskach. Oś nieruchomą mocuje się w podporach za pomocą połączeń wpustowych, gwintowanych itp. Krótką oś nazywa się czasami sworzniem.

Charakterystyka wałów Zadaniem wału jest przenoszenie momentu obrotowego. wał wykonuje zawsze ruch obrotowy Wał jest narażony jednocześnie na skręcanie oraz na zginanie Wał może być narażony tylko na skręcanie na przykład wały napędowe: samochody, statki.

Rysowanie osi i wałów Osie i wały na rysunkach wykonawczych przedstawia się zasadniczo bez uproszczeń. Najczęściej wystarcza tylko jeden rzut na płaszczyznę równoległą do osi wału, uzupełniony przekrojami cząstkowymi, kładami przekrojów oraz informacjami słownymi i symbolicznymi.

Rysowanie osi i wałów - przykład

Znormalizowanie rodzaje nakiełków

Rysowanie osi i wałów - zasady Na rysunku złożonym osie i wały rysuje się w stosując uproszczenia: a) Uproszczenia I stopnia stosuje się bez powiększania fragmentów przedmiotu b) Uproszczenia II stopień polegają na pominięciu gwintów wielowypustów, rowków itp. Warunek: Uproszczenie II stopnia jest dopuszczalne jeżeli pokazanie wyżej wymienionych części nie jest konieczne a rysunek jest wykonany w zmniejszeniu

Czopy Czopami nazywa się odcinki osi lub wału, których powierzchnie stykają się ze współpracującymi elementami: łożyskami, kołami zębatymi itd. Rozróżnia się czopy ruchowe i czopy spoczynkowe. czopy ruchowe współpracują z panewkami łożysk ślizgowych, z kołami przesuwnymi lub obracającymi się względem nieruchomej osi itp. czopy spoczynkowe współpracują z elementami osadzonymi na stałe względem wału i obracającymi się wraz z nim.

Zakończenia i przejścia wałów Przykłady końcowych czopów wałów (norma PN-89/M-85000): walcowe stożkowe Przejścia między stopniami wałka: zaokrąglenie, podcięcie obróbkowe

Projektowanie osi i wałów Wyznaczeniu metodami statyki wszystkich sił czynnych (obciążeń) i biernych (reakcji podpór lub utwierdzeń) działających na oś lub wał; Obliczeniu wartości momentów zginających (dla osi i wałów) oraz skręcających i zastępczych (dla wałów) co najmniej dla punktów przyłożenia sił zewnętrznych i dla punktów podparcia (łożysk); Obliczeniu średnic wału w podstawowych przekrojach i ustaleniu kształtu wału (osi); Wykonaniu (w razie potrzeby) obliczeń sprawdzających (np. z uwzględnieniem osłabienia wału lub osi karbami) i uzupełniających, polegających na obliczeniu sztywności wału itp.

Łożyska Łożyska służą do podtrzymywania obracających się lub przesuwających osi i wałów. Ich zadaniem jest również zmniejszenie oporów występujących pomiędzy współpracującymi elementami. W zależności od rodzaju tarcia, jakie występuje, rozróżniamy łożyska toczne i ślizgowe.

ŁOŻYSKA Budowa łożyska tocznego Łożyska toczne: a) poprzeczne, b) wzdłużne, c) skośne. Elementy toczne łożysk tocznych: a) kulki, b) wałeczki

Rysowanie łożysk Wszystkie elementy łożysk tocznych są znormalizowane. Na rysunkach złożeniowych łożyska ślizgowe rysujemy bez uproszczeń lub z pominięciem drobnych nieistotnych szczegółów. Zgodnie z normą łożyska toczne rysujemy w sposób uproszczony lub umowny. Wszystkie elementy łożysk tocznych są znormalizowane.

Rodzaje łożysk Ze względu na kształt elementu tocznego łożyska toczne dzielą się: Łożyska kulkowe Łożyska wałeczkowe Łożyska stożkowe Łożyska baryłkowe Łożyska igiełkowe Łożyska toroidalne

Rodzaje łożysk Ze względu na rodzaj obciążeń przenoszonych przez łożysko: a) Łożysko poprzeczne b) Łożysko skośne (przenoszące obciążenia wzdłużne i poprzeczne) c) Łożysko wzdłużne

Rodzaje łożysk Ze względu na możliwości wychylenia się pierścienia zewnętrznego: a) Łożyska zwykłe b) Łożyska wahliwe

Rodzaje łożysk Ze względu na ilość rzędów elementów tocznych: a) Łożysko jednorzędowe b) Łożysko dwurzędowe

Sprzęgła i hamulce Na rysunkach złożeniowych przedstawia się bez uproszczeń lub z pominięciem nieistotnych szczegółów. Poza tym można stosować uproszczenia.