Облегчение деталей

Если полную равнопрочность трудно обеспечить из-за сложной конфигурации детали и неопределенности, действующих в ней напряжений, то ограничиваются удалением металла из явно малонапряженных участков, находящихся в стороне от силового потока.

Шестерни 1 типа дисков (рис. 4.3.8) целесообразно облегчать выбор­ками 2. Фланцевые валы 3 облегчают удалением излишнего материала под центрирующими буртиками и буртиками для фиксации головок болтов 4, а также заменой прямоугольного сопряжения фланца с валом по радиусу 5. Уменьшение массы сопряжения в последнем случае составляет ~ 20%.

Значительного уменьшения массы можно достичь изменением круглой формы фланца на многоугольную 6 или форму с выкружками 7. Выигрьш в массе зависит от числа болтов. В рассматриваемом случае (шесть болтов) он очень велик. Масса болтового пояса фланца 6 уменьшается примерно на 30%, а фланца 7 — на 40% по сравнению с круглым фланцем.

В коленчатых валах 8 внешние углы т щек не участвуют в передаче сил от шатунных шеек к коренным. Удаление этих углов, не снижая прочности вала 9, дает заметный выигрыш в массе. Равным образом целесообразно удаление излишнего материала на участках п щек 10—12.

Рис. 4.3.8 Примеры облегчения деталей при сохранении прочности

Последовательные этапы 13 — 17 облегчения консольной шестерни-вала показаны на рис. 4.3.8.

Коническое зубчатое колесо 18 можно облегчить удалением части зубьев на меньшем диаметре 19, мало участвующих в передаче сил вследствие пониженной их жесткости. Помимо выигрыша в массе уко­рочение зубьев способствует более равномерному распределению нагрузки по длине зуба и уменьшению, действующей на зубья силы вследствие увеличения среднего радиуса ее приложения.

Клеммные соединения 20 облегчают удалением избыточного материала на ушках и у основания клеммы 21. Детали типа кронштейнов 22, работающие на изгиб, можно облегчить удалением малонагруженного материала в центральной части корпуса кронштейна 23.

В конструкциях 24—26 пазового поводка облегчение достигнуто изме­нением наружной конфигурации диска поводка, в конструкциях 27—29, помимо того,

—уменьшением толщины диска. Ширина рабочих граней пазов, определяющая несущую способность поводка, сохранена прежней путем окантовки пазов.

Двутавровый рычаг 30 можно облегчить удалением неработающих средних участков тавра 31 или приданием рычагу решетчатой ферменной формы 32.

 

Рис. 4.3.9 Примеры облегчения простых деталей

Не следует пренебрегать возможностями облегчения удалением лиш­него металла даже на мелких деталях и на отдельных участках деталей. Несмотря на то, что выигрыш в массе в каждом таком частном случае невелик, общий эффект ввиду частой встречаемости таких деталей довольно значителен.

На рис. 4.3.9 приведены примеры уменьшения массы деталей типа пробок 1—6, резьбовых валов 7 — 9, ступенчатых валов 10 — 12, ступен­чатых отверстий 13 — 15, втулок 16-19, дисков 20—21, гаек 22 — 23, коль­цевых гаек 24—26.

Заметный выигрыш в массе машины дает облегчение крепежных деталей. Придание рациональных форм крепежным деталям сопровождается проч­ностными и технологическими выгодами. В качестве примера приведен случай стяжного болта 27. Облегченная конструкция 28 обладает повы­шенной циклической прочностью, особенно если резьба выполнена нака­тыванием, а стержень редуцированием.

В случае призонного болта 29 уменьшение диаметра стержня 30 обеспечивает еще сокращение объема точной механической обра­ботки.

В машинах, где снижение массы играет большую роль, применяют облегченные гайки и головки болтов с уменьшенными радиальными размерами.

Дата добавления: 2015-12-07