1. Co to jest wał i oś?
Wałem lub osią nazywamy element maszynowy urzeczywistniający geometryczną oś obrotu. Na elemencie tym zwykle ujętym w łożyskach osadzone są ruchomo lub spoczynkowo inne elementy, wykonujące ruch obrotowy lub wahadłowy. Za kryterium podziału na osie i wały przyjęto obciążenie.
Oś obciążona jest głównie momentem gnącym, a także siłami ściskającymi i rozciągającymi. Rozróżniamy oś stała i ruchomą.
Wał służy do przenoszenia momentu obrotowego (skręcającego) ponadto może być obciążony, podobnie jak oś, momentem gnącym, siłami ściskającymi i rozciągającymi.
2. CO to jest czop wału?
Czopami nazywamy te powierzchnie osi i wałów na których następuje styk z innymi elementami. Jeżeli elementy te względem osi lub wału mogą wykonywać ruch, mówimy o czopach ruchowym (np. czopy łożyskowe). Jeżeli ruch jest niemożliwy mówimy o czopach spoczynkowych.
3. Materiały na wały:
| nazwa | gatunek | zastosowanie |
|---|---|---|
| stale zwykłej jakości | wały osie poddane małym obciążeniom | |
| stal wyższej jakości do ulepszania cieplnego | C35,45,55 | średnie obciążenia praca w podwyższonej temperaturze (do 500) |
| stal do ulepszania cieplnego | Wały silnie obciążone zmienne i udarowe | |
| stale stopowe do nawęglania | 15Cr2; 18CrMo4 | wały o dużych obciążeniach zmiennych i wysokich obrotach |
4. Na czym polega wstępne projektowanie wału?
Wstępne projektowanie wału polega na dokonaniu obliczeń wytrzymałościowych na modelach rzeczywistych elementów maszyn. Należy dokładnie określić ilość oraz wartość obciążeń. Następnie dokonujemy kształtowania osi teoretycznej wału na podstawie obliczeń wytrzymałościowych. Wstępne projektowanie wałów kończy ukształtowanie powierzchni czopów i powierzchni swobodnych.
5. Jakie obliczenia wału klasyfikują się jako sprawdzające!
Obliczenia zmęczeniowe uwzględniające osłabienia wału i karbu
Obliczenia sztywności wału.
6.Na co są narażone poszczególne części wału. (dorysować rysunek)
1- skręcanie
2- skręcanie + zginanie
3- skręcanie + zginanie
4- zginanie
7. Wzór na naprężenia zastępcze (dla dominującego zginania) przy obustronnym zginaniu i jednostronnym skręcaniu. Wzory
*obustronne zginanie i obustronne skręcanie
8. Zasada stopniowania wału
D/d<= 1,2
9. Przekrój wpustu znormalizowanego pryzmatycznego (RYSUNEK)
10. Maksymalna dopuszczalna liczba wpustów.
11. Jak ustala się długość wpustu znormalizowanego (dopisać wzory)
Wyliczamy ze wzoru na nacisk powierzchniowy
i z normy dobieramy znormalizowaną długość wpustu, nie mniejszą niż obliczona długość.
12. Na jakiej zasadzie pasowanie wpustu w rowkach czopa i piasty jest realizowane?
Na zasadzie stałego otworu. H7/h6 ; H10/f8; DH11/a11
dH7/f7; bH10/c9; DH11/a11
13. Głębokośc zanurzenia wpustu znormalizowanego do rowków
Odczytujemy z normy PN-70/M-85005
14. Wzór na obliczenie trwałości łożyska tocznego
C- nośność dynamiczna łożyska
P- zastępcze obciążenie łożyska
q- wykładnik potęgowy (3 dla kulkowych ;3,3 wałeczkowych)
15. Nośność dynamiczna:
Nośność dynamiczna jest to wyrażona w jednostkach siły wartość obciążenia łożyska, przy której jego trwałość jest równa 1 milion obrotów.
16. Nośność statyczna
Zdolność do przenoszenia obciążeń przez łożysko znajdujące się w spoczynku (nieruchome lub wykonujące bardzo małe obroty )
C0=S0P0
P0- spoczynkowe obciążenie zastępcze
S0- współczynnik (s=1do2 i więcej)
19. Co to jest podpora swobodna (pływająca).
Jest to podpora (łożysko) nie przenosząca obciążeń wzdłużnych łożysko ma możliwość minimalnych wychyleń w osi wału.
20. Co to jest podpora ustalona?
Jest to podpora mająca za zadanie przenieść siłę wzdłużną wału, jest unieruchomiona, nie może się przemieszczać w żadnym kierunku- tylko możliwy jest obrót.
21. Co wykorzystuje się do ustalenia łożysk na wale?
-tuleje dystansowe
-pierścienie osadcze sprężynujące
-podkładki zębate z nakrętką łożyskową
22. Jak wygląda układ ustalenia łożyska "X" i "0" (rysunki)
24. Oznaczenie łożysk tocznych:
NN 31 22 P5
NN- rodzaj łożyska
31- odmiena średniowa
22 - oznaczenie średnicy wew.
P5- oznczenie dodatkowych własności konstrukcyjnych
Oznaczenia:
6- kulkowe zwykłe
K6- kulkowe z kulistą powierzchnią zewnętrzną pierścienia
7- kulkowe skośne
N- walcowe
NN -walcowe 2 rzędowe
NA - igiełkowe
3 - stożkowe
2- baryłkowe
5.kulkowe wzdłużne
8- walcowe wzdłużne
25. Konstrukcyjne sposoby zwiększania wytrzymałości zmęczeniowej wałów.
*zaokrąglenia części przejściowych
* łagodzenie przejść i zaokrągleń
* stosowanie pierścienie rozprężnych
*odpowiednie wymiany elementów D/d<=1,2
26. Zabiegi technologiczne do zwiększenia wytrzymałości zmęczeniowej wałów
* kulowanie - uderzanie stalowymi lub staliwnymi kulkami
*młotkowanie
*rozwalcowanie otworó
Obróbka cieplna i chemiczna:
-hartowanie (najczęściej indukcyjne)
-nawęglanie
-azotowanie
-cyjanowanie
-węgloazotowanie
-nasiarczanie
- cyjanowanie
*Precyzyjna obróbka ubytkowa (zmniejszenie chropowatości powierzchni)
27, Wykres Smitha: