Что такое ось колеса
Что такое ось колеса
Скорость вращения у колеса всегда такая же, как у оси. Поскольку длина окружности у колеса больше, чем у оси, поверхность колеса проходит большее расстояние, чем поверхность оси.
Груз легче передвигать, поместив его на любое транспортное средство с колесами, чем тащить по земле, поскольку в первом случае сила трения меньше. В науке и технике колеса используют не только как средство передвижения.
Данная модель представляет собой тележку с закрепленными осями. Ею очень легко управлять при движении по прямой линии. Однако на крутых поворотах управлять моделью трудно, потому что колеса не имеют возможности вращаться с разными скоростями. Одно из колес на поворотах всегда будет проскальзывать.Данная модель представляет собой рычаг второго рода: точка приложения усилия и точка опоры расположены на противоположных концах, а точка приложения нагрузки – между ними. Усилие, необходимое для перемещения груза, примерно вдвое меньше нагрузки.
Данная модель представляет собой тележку с рулевым управлением. Ею легко управлять при движении и по прямой линии, и по кривой с крутыми поворотами. Разделенные оси позволяют колесам вращаться на разных скоростях, а рулевое колесо обеспечивает удобное управление.
Данная модель демонстрирует универсальное соединение. Когда вы поворачиваете ручку, вращательное движение передается через универсальное соединение под углом к оси вращения. Коэффициент передачи между входом и выходом составляет 1:1.
Что такое ось ходовой части автомобиля?
Ось ходовой части автомобиля – это зафиксированный на основании кузова прямой вал, на который устанавливаются колеса и/или шестерни зубчатых передач. Колесо и зубчатые передачи могут оснащаться встроенным в них подшипником или втулкой. Подшипник или втулка встраиваются в центр колеса и шестерен, что позволяет осуществлять их вращение без оказания силы трения на саму ось. Цель использования оси заключается в удержании колес или шестерен в заданном им по отношению к другим колесам или шестерням месте.
Любое колесное транспортное средство имеет ось. Каждый раз, «переобуваясь» с летней резины на зимнюю и обратно, вы сталкиваетесь с этой самой осью, снимая и устанавливая на нее колесо. Без использования оси, колеса просто на просто не могли бы оставаться в положенном им месте, а сила и масса автомобиля просто раздавили бы их.
В автомобиле ось ходовой части принимает на себя нагрузки, образующиеся при торможении и ускорении транспортного средства, а также несет массу самого автомобиля. Ось формирует центр конструкционной прочности автомобиля и берет на себя всю самую тяжелую нагрузку, защищая и облегчая работу колес и других соединений автомобиля. В современном автомобиле ось принимает непосредственное участие при езде, разгоне, торможении и рулевом управлении транспортным средством. Чтобы соответствовать постоянно возрастающим требованиям, с течением времени конструкция оси изменялась, обеспечивая автомобилю должную опору.
Кинематическая цепь автомобиля, это механизм преобразования энергии двигателя в силы, вращающие ось. Это вращение, в свою очередь, передается на колеса, при помощи которых и движется автомобиль. Когда вы нажимаете на педаль тормоза, то под действием силы трения вращение оси замедляется, и, соответственно, замедляется скорость вращения колес. Руль крепится на ось рулевого управления, которая через соединение с осью передних колес контролирует направление их вращения.
В автомобилях применяется три вида осей: прямая, усиленная и сдвоенная ось. В прямой оси используется один вал, параллельно соединяющий два колеса. Каждое колесо крепится на своей стороне оси. Скорость и направление вращения колеса определяются осью. Преимущество такой конструкции заключается в фиксации колес в заданном месторасположении и равномерном распределении больших нагрузок.
В случае с усиленной осью, у каждого колеса имеется свой вал. Цель такой конструкции заключается в том, чтобы помимо фиксации колеса в заданном месторасположении, колеса могли вращаться независимо друг от друга. Такой тип оси обычно используется в пассажирских легковых автомобилях с повышенной проходимостью. Если же речь идет о сдвоенной оси, то имеется ввиду конструкция, где несколько осей расположены на относительно близком расстоянии друг от друга. Целью использования такой конструкции является увеличение грузоподъёмности автомобиля, и чаще всего она применяется в тяжелых грузовых автомобилях.
ОСЬ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ
ответственная деталь подвижного состава, воспринимающая на себя через буксовые подшипники вес локомотива или вагона и затем передающая его через колеса рельсам. Отдельные части оси носят след. названия: а) шейки оси 1, на к-рые опираются буксовые подшипники; б) подступичные части 2, на к-рые напрессовываются колеса;
в) предподступичные части 3, являющиеся переходами от шейки оси к подступичной части; г) средняя часть 4, находящаяся между подступичными частями (в вагонных и тендерных осях — при наружных рамах) или между шейками осей (в локомотивных осях — при внутренних рамах); д) середина оси 5 — точка, отмечаемая керном и находящаяся по середине между торцами оси; е) буртики — кольцевые выступы на оси: наружные 6 у наружных концов шеек вагонных или тендерных осей и внутренние, к-рыми начинается средняя часть локомотивных осей; ж) галтели — места переходов от одного диаметра оси к другому; различают переднюю (ближе к торцу) галтель шейки и заднюю (ближе к середине оси), а также прсдподступичную (в месте перехода от подступичной части); обе галтели шейки служат для ограничения перемещений буксового подшипника вдоль оси; з) торцы оси — концевые ее плоскости; и) центровые углубления, или стандартные центры, — углубления в центре торцов оси для установки ее на центры токарного станка при обточках. О. к. п. изготовляются ковкой или прессовкой непосредственно из болванок мартеновской стали однородного и мелкозернистого строения. Обычно средняя часть оси остается в грубо обточенном виде; подступичные части обтачиваются гладко, без следов резца; шейки осей тщательно обтачиваются, а затем полируются путем шлифовки или накаткой специальными роликами. В зависимости от рода подвижного состава различают О. к. п. вагонные, паровозные, тендерные и т. д.
Полезное
Смотреть что такое «ОСЬ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ» в других словарях:
формирование колесной пары — формирование колесной пары: Технологический процесс установки методом тепловой или прессовой посадки на ось колес, зубчатого колеса и других деталей. Источник: ГОСТ 11018 2000: Тяговый подвижной состав железных дорог колеи 1520 мм. Колесные пары … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ОСЬ ВАГОННАЯ — имеет наружные шейки вследствие расположения колес между рамами вагонов или вагонных тележек. На сети дорог СССР находится в обращении до 15 типов О. в., отличающихся размерами отдельных частей. В настоящее время они сведены к 4 типам: С 1 весом… … Технический железнодорожный словарь
Ось — 75. Ось D. Achse E. Axis F. Axe Деталь, предназначенная для поддержания вращающихся частей прибора без передачи крутящих моментов Источник: ГОСТ 21830 76: Приборы геодезические. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 11018-2011: Колесные пары тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические условия — Терминология ГОСТ 11018 2011: Колесные пары тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические условия оригинал документа: 3.8 бандаж: Деталь составного колеса, имеющая специальный профиль, обеспечивающий его контакт с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 11018-2000: Тяговый подвижной состав железных дорог колеи 1520 мм. Колесные пары. Общие технические условия — Терминология ГОСТ 11018 2000: Тяговый подвижной состав железных дорог колеи 1520 мм. Колесные пары. Общие технические условия оригинал документа: бандаж: Определение по ГОСТ 398. Определения термина из разных документов: бандаж допуск… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 31373-2008: Колесные пары локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Расчеты и испытания на прочность — Терминология ГОСТ 31373 2008: Колесные пары локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Расчеты и испытания на прочность оригинал документа: 3.16 база испытаний: Наибольшая продолжительность (по числу циклов нагружения) испытаний на… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 51775-2001: Колесные пары специального подвижного состава. Общие технические условия — Терминология ГОСТ Р 51775 2001: Колесные пары специального подвижного состава. Общие технические условия оригинал документа: допуск непостоянства диаметра в поперечном или продольном сечении: Наибольшее допустимое непостоянство диаметра в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 53191-2008: Формирование колесных пар локомотивов и моторвагонного подвижного состава тепловым методом. Типовой технологический процесс — Терминология ГОСТ Р 53191 2008: Формирование колесных пар локомотивов и моторвагонного подвижного состава тепловым методом. Типовой технологический процесс оригинал документа: 3.10 допуск непостоянства диаметра в продольном (поперечном) сечении:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
71-623 — (КТМ 23) Трамвайный вагон 71 623 в Уфе … Википедия
Тяговый электродвигатель — Коллекторный ТЭД электровозов ЧС2, ЧС3 Тяговый электродвигатель (ТЭД) … Википедия
ось вращения колеса
ось вращения колеса
Ось вращения подшипников ступицы колеса. 
[ГОСТ 17697-72]
Тематики
Обобщающие термины
Смотреть что такое «ось вращения колеса» в других словарях:
ось зубчатого колеса — ось Геометрическая ось вращения зубчатого колеса в передаче. [ГОСТ 16530 83] Тематики передачи зубчатые Обобщающие термины понятия, относящиеся к зубчатому колесу Синонимы ось … Справочник технического переводчика
ось рулевого колеса — 3.5 ось рулевого колеса (steering wheel axis): Прямая, перпендикулярная к плоскости рулевого колеса, проходящая через центр вращения обода рулевого колеса. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ОСЬ — ОСЬ, оси, мн. осей, жен. 1. Деревянный или металлический стержень, на концах которого помещаются колеса. Тележная ось. Вагонная ось. Автомобильная ось. Задняя ось. 2. Прямая линия, проходящая внутри какого нибудь тела и обладающая особыми… … Толковый словарь Ушакова
Ось — 75. Ось D. Achse E. Axis F. Axe Деталь, предназначенная для поддержания вращающихся частей прибора без передачи крутящих моментов Источник: ГОСТ 21830 76: Приборы геодезические. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ось — о/си и оси/, на оси/; мн. род. ей, дат. сям; ж. см. тж. осевой 1) Стержень, на котором держатся колёса, вращающиеся части машин, механизмов и т.п. Ось телеги. Передняя, задняя ось. Ось колеса, пушки. Вращаю … Словарь многих выражений
ось — оси и оси, на оси; мн. род. ей; дат. сям; ж. 1. Стержень, на котором держатся колёса, вращающиеся части машин, механизмов и т.п. Ось телеги. Передняя, задняя о. О. колеса, пушки. Вращающаяся, неподвижная о. 2. Спец. Воображаемая прямая,… … Энциклопедический словарь
Ось — (техн.) деревянный или металлический стержень, помещенный в центре вращающейся части машины. В повозках, вагонах, тендерах и паровозах О. поддерживает экипаж или часть его и опирается концами на колеса, проходя через их ступицы. Груз, действующий … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Колеса — К. сплошной или сквозной круг, употребляемый всегда в связи с перпендикулярной к нему осью или валом. При этом К. может быть насажано на ось глухо, так что они вместе составляют как бы одно целое, или вольно, и в этом случае К. вращается отдельно … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Колеса вододействующие — или гидравлические приводятся в движение водой и служат двигателями разных машин на мельницах, заводах и тому подобное. Они подразделяются на подливные, наливные и средобойные, смотря по способу подведения к ним воды. Ставят их или при… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ГОСТ 17697-72: Автомобили. Качение колеса. Термины и определения — Терминология ГОСТ 17697 72: Автомобили. Качение колеса. Термины и определения оригинал документа: 43. Боковая реакция опорной поверхности Ry Равнодействующая перпендикулярных к продольной плоскости колеса элементарных реакций, приложенных кколесу … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Ось колесной пары
Ось — стержень, на концах которого помещаются колёса. Оси бывают вращающиеся и неподвижные (относительно колеса).
В отличие от вала, ось не предназначена для передачи крутящего момента.
Ось колесной пары, представленная на рисунке, имеет:
На торцах шеек оси делают три или четыре резьбовых отверстия для болтов, закрепляющих приставную шайбу. Такие оси маркируются РУ–1 Ш.
Содержание
Классификация
Кроме этих признаков, определяющих конструкцию, оси классифицируются
На рисунке показаны стандартные оси вагонов колеи 1520 мм.
Конструкция
Для удобного размещения подшипников наружные части оси, называемые шейками, имеют цилиндрическую форму. Такую же форму имеют участки оси, на которых укрепляются ступицы колес, и потому называемые подступичными частями оси. Между шейками и подступичными частями находятся предподступичные части оси, на которых размещаются задние уплотняющие детали букс. Основной деформацией в оси является деформация поперечного изгиба. Поэтому в соответствии с эпюрой изгибающих моментов наименьший диаметр имеют шейки, наибольший — подступичные части, авсредней части имеются конические переходы от подступичных частей к середине оси. Увеличение диаметра подступичной части оси обусловлено также наличием напряжений от насадки колеса и влиянием коррозии грения. Для снижения концентрации напряжений в местах изменения диаметров имеются плавные сопряжения — галтели, выполненные определенными радиусами (см. рис. V.2). Уменьшение концентрации напряжений, вызванных посадкой деталей роликового подшипника, достигается устройством разгружающей канавки у начала задней галтели шейки оси (рис. V.2, г).
Переход от подступичной части к средней может выполняться и без галтели (см. III вариант). В этом случае увеличивается на 11 кг масса оси и усложняется обточка подступичных частей при ремонте.
Для ограничения перемещений подшипников скольжения на концах шеек имеются бурты. Поскольку бурты препятствуют насадке роликовых подшипников, на концах шеек осей для таких подшипников имеются резьбовые части для гаек, а на торцах выполнены пазы, каждый с двумя резьбовыми отверстиями для размещения и крепления болтами стопорных планок.
Применяется и другой способ ограничения роликовых подшипников от перемещений по шейке оси — приставной шайбой, для крепления которой на торцах оси предусматривают по три резьбовых отверстия. Ось при этом (рис. V.2, в) получается короче, а ее изготовление удешевляется. Осп такой конструкции также предусмотрены стандартом и изготовляются некоторы¬ми заводами (например, Стахановским вагоностроительным). На торцах всех осей предусмотрены центровые отверстия (рис. V.2, е и ж) для установки оси или колесной пары в центрах токарного станка. Оси колесных пар вагонов, оборудованных дисковым тормозом, а также оси, на которых смонтирован привод генератора, имеют посадочные поверх¬ности для ступиц тормозных дисков или деталей редуктора.
Технические требования на оси для подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм регламентрованы ГОСТ 31334-2007.
Уменьшение допускаемых нагрузок для осей пассажирских вагонов по сравнению с осями грузовых вагонов обусловлено более высокими ско¬ростями движения пассажирских поездов и необходимостью обеспечения большей безопасности движения. Ось типа РУ отличается от оси III типа меньшим диаметром шейки, поскольку при роликовых подшипниках отпадает потребность в значительном езерве на возможные в эксплуатации переточки шеек, характерные для осей с подшипниками скольжения. Уменьшение диаметра шейки оси позволяет уменьшить размеры, массу и стоимость буксового узла с роликовыми подшипниками, а также снизиты динамические нагрузки, обусловленные этой массой. Поэтому оси РУ1 и РУ1Ш, предназначенные для подшипников с наружным диаметром 250 мм, имеют еще меньшие диаметр и длину шейки по сравнению с осью РУ, используемой для подшипников с диаметром 280 мм.
Материал
Оси изготовляют из углеродистой стали марки Ос В, которая согласно ГОСТ 4728—79 имеет следующий химический состав (в %) : углерода—0,40—0,48; марганца—0,55—0,85; кремния—0,15— 0,35; фосфора — не более 0,04; серы — не более 0,045; хрома — не более 0,3; никеля — не более 0,3; меди — не более 0,25. Механические свойства металла оси после ее изготовления согласно ГОСТ 4008—79 должны удовлетворять нормам, указанным в таблице. Гарантийной срок эксплуатации оси установлен 8,5 лет, а срок службы — 15 лет.
Меры по повышению предела выносливости осевой стали
Поскольку нестационарный режим нагружения при вращении колесной пары вызывает в оси знакопеременные напряжения с амплитудами изменяющейся величины, большое значение имеют меры по повышению предела выносливости осевой стали. К таким мерам, осуществленным в последние годы, относятся обточка средней части осин упрочнение всей оси накаткой роликами, а также контроль ультразвуком, позволяющий выявить оси с крупнозернистой структурой металла. Целесообразность и способы осуществления таких мероприятий рассматриваются в курсе «Технология вагоностроения и ремонта вагонов». Там же объясняется процесс изготовления осей способом поперечно-винтовой прокатки. Цех для этого высокопроизводительного процесса построен на Днепровском металлургическом заводе. В результате поперечно-винтовой прокатки расход металла на заготовку оси сокращается на 15%. Такой оси присвоен Государственный знак качества, а специалисты, создавшие прокатный агрегат «250» и комплексную технологию массового производства осей, в 1978 г. были удостоены Государственной премии СССР. Повышение усталостной прочности материала оси может быть также достигнуто совершенствованием термической обработки. Например, индукционная закалка по сравнению с обычной термообработкой, согласно японским исследованиям, повышает предел выносливости вдвое. Однако, как показали выполненные в СССР исследования, при этом резко снижается прочность прессового соединения таких осей с колесами.
Полые оси колесных пар
Как известно, напряжения поперечного изгиба распределяются неравномерно по сечению детали, достигая наибольшей величины в наружных волокнах и наименьшей — во внутренней части. Поэтому для рассматриваемых условий целесообразно заменить сплошное сечение полым. Например, вал полого (кольцевого) сечения с наружным диаметром 125 мм и внутренним 75 мм имеет площадь сечения, а следовательно, и массу на 30% меньше, чем вал сплошного сечения диаметром 120 мм, хотя моменты сопротивления изгибу и кручению (прочность) сечений обоих валов одинаковы. На этом основано стремление применять полые оси колесных пар вместо осей сплошного сечения.
Кроме того, при изготовлении полых осей удается достичь улучшения структуры и механических свойств металла. Например, по данным Ассоциации американских железных дорог, предел выносливости полой оси, изготовленной из толстостенной трубы, составлял 132 МПа в средней части и 93 МПа в месте напрессовки колеса, а у осей сплошного сечения эти показатели соответственно равны 121 и 62—83 МПа.
Создание надежных колесных пар с полыми осями является сложной задачей, о чем, в частности, свидетельствует опыт США. В 1943 г. там для массового изготовления полых осей был создан специальный цех, но впоследствии из-за частого повреждения такие оси стали изымать из эксплуатации.
При создании колесных пар с полыми осями особое внимание уделяется обеспечению надежного соединения колеса с осью. Это объясняется тем, что в первых опытных партиях колесных пар с полыми осями усилия, необходимые для распрессовки колес, оказались ниже усилий напрессовки. У колесных пар со сплошными осями распрессовочные усилия, по которым судят о прочности соединения колеса с осью, обычно больше напрессовочных.
Снижение распрессовочных усилий может быть объяснено остаточными деформациями полой оси. Такие деформации снижаются при насадке на ось колеса со ступицей уменьшенной толщины и увеличенной длины, но в такой конструкции интенсивнее развивается коррозия трения, снижающая предел выносливости оси.
В 1964—1965 гг. Уральский вагоностроительный завод изготовил опытную партию полых осей (1000 шт.). В отличие от американских и прежних отечественных конструкций эти полые оси имели диаметр подступичных частей больший, чем у сплошных осей. При этом использовались стандартные колеса за счет соответствующей расточки отверстия в ступице.
Колесные пары, сформированные с такими полыми осями, подвергались лабораторным и эксплуатационным испытаниям. Было установлено, что предел выносливости во всех частях полых осей не ниже, а чувствительность к концентрации напряжений меньше, чем у стандартных сплошных осей. Несущая способность, оцениваемая произведением предела выносливости на момент сопротивления сечения изгибу, в подступичной части полой оси на 15% превышает этот показатель для сравниваемой сплошной оси.
Литература
Вагоны: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Л. А. Шадур, И. И. Челноков, Л. Н. Никольский, Е. Н. Никольский, В. Н. Котуранов, П. Г. Проскурнев, Г. А. Казанский, А. Л. Спиваковский, В. Ф. Девятков; Под ред. Л. А. Шадура. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1980. — 439 с.
ГОСТ 31334-2007. Оси для подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм. Технические условия