Podstawy

Podstawy

projektowania i

projektowania i

grafika inżynierska

grafika inżynierska

Wydział Zarządzania i Ekonomii

Wydział Zarządzania i Ekonomii

Politechnika Gdańska

Politechnika Gdańska

2008 r.

2008 r.

Charakterystyka osi i

Charakterystyka osi i

wałów

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?

Jak odróżnić wał od osi?

Charakterystyka 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

Charakterystyka

wałów

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.

Najczęściej wystarcza tylko jeden rzut na

Najczęściej wystarcza tylko jeden rzut na

płaszczyznę równoległą do osi wału, uzupełniony

płaszczyznę równoległą do osi wału, uzupełniony

przekrojami cząstkowymi, kładami przekrojów

przekrojami cząstkowymi, kładami przekrojów

oraz informacjami słownymi i symbolicznymi.

oraz informacjami słownymi i symbolicznymi.

Rysowanie osi i wałów

Rysowanie osi i wałów

Osie i wały

Osie i wały

na rysunkach

na rysunkach

wykonawczych

wykonawczych

przedstawia się

przedstawia się

zasadniczo

zasadniczo

bez uproszczeń.

bez uproszczeń.

Rysowanie osi i wałów -

Rysowanie osi i wałów -

przykład

przykład

Znormalizowanie rodzaje

Znormalizowanie rodzaje

nakiełków

nakiełków

Na rysunku złożonym osie i wały rysuje się w

Na rysunku złożonym osie i wały rysuje się w

stosując uproszczenia:

stosując uproszczenia:

a) Uproszczenia I stopnia stosuje się bez

a) Uproszczenia I stopnia stosuje się bez

powiększania fragmentów przedmiotu

powiększania fragmentów przedmiotu

b) Uproszczenia II stopień polegają na

b) Uproszczenia II stopień polegają na

pominięciu gwintów wielowypustów, rowków

pominięciu gwintów wielowypustów, rowków

itp.

itp.

Warunek:

Warunek:

Uproszczenie II stopnia jest dopuszczalne

Uproszczenie II stopnia jest dopuszczalne

jeżeli pokazanie wyżej wymienionych części

jeżeli pokazanie wyżej wymienionych części

nie jest konieczne a rysunek jest wykonany w

nie jest konieczne a rysunek jest wykonany w

zmniejszeniu

zmniejszeniu

Rysowanie osi i wałów -

Rysowanie osi i wałów -

zasady

zasady

Czopami

Czopami

nazywa się odcinki osi lub wału, których

nazywa się odcinki osi lub wału, których

powierzchnie stykają się ze współpracującymi

powierzchnie stykają się ze współpracującymi

elementami: łożyskami, kołami zębatymi itd.

elementami: łożyskami, kołami zębatymi itd.

Rozróżnia się czopy ruchowe i czopy spoczynkowe.

Rozróżnia się czopy ruchowe i czopy spoczynkowe.



czopy ruchowe

czopy ruchowe

współpracują z panewkami łożysk

współpracują z panewkami łożysk

ślizgowych, z kołami przesuwnymi lub

ślizgowych, z kołami przesuwnymi lub

obracającymi się względem nieruchomej osi itp.

obracającymi się względem nieruchomej osi itp.



czopy spoczynkowe

czopy spoczynkowe

współpracują z elementami

współpracują z elementami

osadzonymi na stałe względem wału i obracającymi

osadzonymi na stałe względem wału i obracającymi

się wraz z nim.

się wraz z nim.

Czopy

Czopy

Przykłady końcowych

Przykłady końcowych

czopów wałów

czopów wałów

(norma

(norma

PN-89/M-85000):

PN-89/M-85000):

a)

a)

walcowe

walcowe

b)

b)

stożkowe

stożkowe

Przejścia między

Przejścia między

stopniami wałka:

stopniami wałka:

a)

a)

zaokrąglenie,

zaokrąglenie,

b)

b)

podcięcie

podcięcie

obróbkowe

obróbkowe

Zakończenia i przejścia

Zakończenia i przejścia

wałów

wałów

•

Wyznaczeniu metodami statyki wszystkich

Wyznaczeniu metodami statyki wszystkich

sił czynnych (obciążeń) i biernych (reakcji

sił czynnych (obciążeń) i biernych (reakcji

podpór lub utwierdzeń) działających na oś

podpór lub utwierdzeń) działających na oś

lub wał;

lub wał;

•

Obliczeniu wartości momentów zginających

Obliczeniu wartości momentów zginających

(dla osi i wałów) oraz skręcających i

(dla osi i wałów) oraz skręcających i

zastępczych (dla wałów) co najmniej dla

zastępczych (dla wałów) co najmniej dla

punktów przyłożenia sił zewnętrznych i dla

punktów przyłożenia sił zewnętrznych i dla

punktów podparcia (łożysk);

punktów podparcia (łożysk);

•

Obliczeniu średnic wału w podstawowych

Obliczeniu średnic wału w podstawowych

przekrojach i ustaleniu kształtu wału (osi);

przekrojach i ustaleniu kształtu wału (osi);

•

Wykonaniu (w razie potrzeby) obliczeń

Wykonaniu (w razie potrzeby) obliczeń

sprawdzających (np. z uwzględnieniem

sprawdzających (np. z uwzględnieniem

osłabienia

wału

lub

osi

karbami)

i

osłabienia

wału

lub

osi

karbami)

i

uzupełniających, polegających na obliczeniu

uzupełniających, polegających na obliczeniu

sztywności wału itp.

sztywności wału itp.

Projektowanie osi i wałów

Projektowanie osi i wałów

Łożyska

Łożyska



Łożyska służą do

Łożyska służą do

podtrzymywania

podtrzymywania

obracających się lub przesuwających

obracających się lub przesuwających

osi i wałów.

osi i wałów.



Ich zadaniem jest również

Ich zadaniem jest również

zmniejszenie oporów

zmniejszenie oporów

występujących pomiędzy

występujących pomiędzy

współpracującymi elementami.

współpracującymi elementami.



W zależności od rodzaju tarcia, jakie

W zależności od rodzaju tarcia, jakie

występuje, rozróżniamy łożyska

występuje, rozróżniamy łożyska

toczne

toczne

i

i

ślizgowe

ślizgowe

.

.

Elementy toczne łożysk tocznych: a) kulki,

Elementy toczne łożysk tocznych: a) kulki,

b) wałeczki

b) wałeczki

Łożyska

Łożyska

toczne:

toczne:

a)

a)

poprzeczne,

poprzeczne,

b) wzdłużne,

b) wzdłużne,

c) skośne.

c) skośne.

Budowa łożyska

Budowa łożyska

tocznego

tocznego

ŁOŻYSKA

ŁOŻYSKA



Na rysunkach złożeniowych łożyska ślizgowe

Na rysunkach złożeniowych łożyska ślizgowe

rysujemy bez uproszczeń lub z pominięciem

rysujemy bez uproszczeń lub z pominięciem

drobnych nieistotnych szczegółów.

drobnych nieistotnych szczegółów.


Zgodnie z normą łożyska toczne rysujemy w

Zgodnie z normą łożyska toczne rysujemy w

sposób uproszczony lub umowny.

sposób uproszczony lub umowny.

Wszystkie elementy łożysk tocznych są

Wszystkie elementy łożysk tocznych są

znormalizowane.

znormalizowane.

Rysowanie łożysk

Rysowanie łożysk

Rodzaje

Rodzaje

łożysk

łożysk

Ze względu na kształt elementu tocznego

Ze względu na kształt elementu tocznego

łożyska toczne dzielą się:

łożyska toczne dzielą się:

a)

a)

Łożyska kulkowe

Łożyska kulkowe

b)

b)

Łożyska wałeczkowe

Łożyska wałeczkowe

c)

c)

Łożyska stożkowe

Łożyska stożkowe

d)

d)

Łożyska baryłkowe

Łożyska baryłkowe

e)

e)

Łożyska igiełkowe

Łożyska igiełkowe

f)

f)

Łożyska toroidalne

Łożyska toroidalne

Ze względu na rodzaj obciążeń przenoszonych przez

Ze względu na rodzaj obciążeń przenoszonych przez

łożysko:

łożysko:

a) Łożysko poprzeczne

a) Łożysko poprzeczne

b) Łożysko skośne (przenoszące obciążenia wzdłużne

b) Łożysko skośne (przenoszące obciążenia wzdłużne

i poprzeczne)

i poprzeczne)

c) Łożysko wzdłużne

c) Łożysko wzdłużne

Rodzaje

Rodzaje

łożysk

łożysk

Ze względu na możliwości wychylenia się pierścienia

Ze względu na możliwości wychylenia się pierścienia

zewnętrznego:

zewnętrznego:

Rodzaje

Rodzaje

łożysk

łożysk

b) Łożyska wahliwe

b) Łożyska wahliwe

a) Łożyska zwykłe

a) Łożyska zwykłe

Ze względu na ilość rzędów elementów

Ze względu na ilość rzędów elementów

tocznych:

tocznych:

Rodzaje

Rodzaje

łożysk

łożysk

b) Łożysko dwurzędowe

b) Łożysko dwurzędowe

a) Łożysko jednorzędowe

a) Łożysko jednorzędowe

Sprzęgła i

Sprzęgła i

hamulce

hamulce



Na rysunkach złożeniowych przedstawia się

Na rysunkach złożeniowych przedstawia się

bez uproszczeń lub z pominięciem nieistotnych

bez uproszczeń lub z pominięciem nieistotnych

szczegółów.

szczegółów.


Poza tym można stosować uproszczenia.

Poza tym można stosować uproszczenia.