Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Подобрать подшипники для вала редуктора (см. рис. 15.1), используя данные примера ! 5.1: диаметр в месте посадки подшипников 6/=60 мм, и =200 мин ', ресурс ЕВ= 20000 ч, режим нагрузки 11 — по рис. 8,42 и табл. 16.4, допускаются двукратные кратковременные перегрузки, температ а подшипника кк1ЮС, раакпин опор по ио.153: В„=~~АА',оиа= 1800~о9967 =101ООН, В„= 70аара= 600а-';9867к=9885 Н, В,=ОООН н направлена в сторону левой опоры. Решение.
Учитывая сравнительно небольшую осевую силу Г„предварительно назначаем шариковые радиальные подшипники средней узкой серии, условное обозначение 312, для которых по каталогу С=81 900 Н, Со†-48000 Н, п„=6000 мин '. Выполняем проверочный расчет только подшипника левой опоры, как наиболее нагруженного. Определяем эквивалентную нагрузку по формуле (16.29). Предварительно находим Г„/Со —— 900/48000=0,0188. По табл, 16.5 находим е=0,2 и далее при Р=1 [см.
примечание к формуле (16.29)1 Г./(ВГ) =900/10100=0,089 <е. При этом Х=1, У=О. По рекомендации к формуле (16.29) принимаем Кб=1,3, К,=1. По формуле (16.29), Р,=10!00 1,3=13!30 Н. По табл. 8.10, К„в=0,25; по формуле (16.31), Е„к — — 0,25 20000=5000 ч. По формуле (16.32), Ев — — 60 10 6 200 5000=60 млн. об. По формуле (16.27), при а8 — — 1 и а,=! (см. табл.
16.3) С=13130 '/%=51400 Н. Условие (16.20) выполняется, но паспортное значение С превышает потребное на 60%. Целесообразна замена подшипника на легкую серию, условное обозначение 2!2, для которого С=52000, Со — — 31000. Проверяем расчет: Г,/Со=900/31000=0,029, е=0,23.
Так как Г,/ЯГ) по-прежнему меньше е, дальнейший расчет сохраняется. Проверяем подшипник по статической грузоподъемности. По формуле (16,33) при Хн = 0,6 и Ун = 0,5 с учетом двухкратной перегрузки РО=2(0,6 10100+0,5 900)=13000 К<Се=31000 Н. Условие соблюдается. Пример 16.3. Подобрать подшипники для вала конической шестерни, нагруженного по рис. 16.18: и=960 мин ', срок службы 1.„=10000 ч, режим нагрузки 1 (по рис. 8.42 и по позиции 3, табл.
16.4), допускается двукратная перегрузка, температура подшипника !<!00' С. Из предыдущего расчета вала Г,8=2100 Н, Г„2 — — 645 Н, Г,= — 1064 Н, диаметр вала 0=30 мм. Решение. Предварительно назначаем конические подшипники средней серии с углом 5х а 12'; условное обозначение 7306, для которого по каталогу С=43000 Н, СО=29500 Н, при жидкой смазке 77„0=7500 мин ', е=0,34, при Г,/(1"Г„) > е 1'= 1,78. Выполняем проверочный расчет.
По формуле (!6.38), где 0,83еи0,28, Я8 —— 0,28 2100= 588 Н, 5~ =0,28. 645=180 Н. Принимаем Г„=.9, ='588 и по формуле (!6.36) Г„=588 — ( — 1064)=1652 Н>ъ,=180 Н. Условие (16.35) удовлетворяется; следовательно, силы найдены правильно. Определяем эквивалентную нагрузку Р, по ормуле (16.29), где по рекомендации имеем Р'=1; по табл.
16.5 при Г„/(!АГ,5 = 588/2100=0,28 < е=0,34 находим Х, =1, В', =0 и при Г,2/(1Г2)=1652/645=,56>е, Хр —— 0,4, В2 —— 1,78; по рекомендации к формуле (16.29) находим К,=1, К —— 1,3. Далее, Р„=2100 1,3=2730 Н, Р„~=(0,4.645+1,78.1652)1,3=4156 Н. Так как Р„>Р,8, рассчитываем только второй подшипник. 340 Ийр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 По табл.
8.10, Как —— 0,5; по формуле (16.31), Е„к=0,5 10000=5000 ч. По формуле (16.32), Ее=60 10 960 5000=288 млн. об. По-прежнему принимаем а, = 1 и а, = 1. По формуле (16.27), Сж4156~„/288 =27445 Н, что существенно меньше паспортного значения С. Принимаем подшипник легкой серии, условное обозначение 7206, для которого С=31000 Н, Со=22000 Н, е=0,36. Далее, по методике предыдущего примера проверяем расчет по динамической грузоподъемности С. Проверяем подшипник по статической грузоподъемности. По формуле (16.32), при ХО=0,5, )'0=0,22с1812'=1,04 с учетом двукратной перегрузки Ро=2(0,5 645+104'1652)=4081<Со=22000 Н. Условие (с. 336) соблюдается Глава 17 МУФТЫ ~ 17.1. Общие сведения, назначение и классификация Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов валов, стержней, труб, электрических проводов и т.
д. Рассмотрим только муфты для соединения валов*. Потребность в соединении валов связана с тем, что большинство машин компонуют из ряда отдельных частей с входными и выходными валами, которые соединяют с помощью муфт (рис. 17,1). Соединение валов является общим, но не единственным назначением муфт. Так, например, муфты используют для включения и вы.
ключения исполнительного механизма при непрерывно работающем двигателе (управляемые муфты); предохранения машины от перегрузки (предохранитель- Рис. 17.1 ные муфты); компенсации вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты); уменьшения динамических нагрузок (упругие муфты) и т. д„ В современном машиностроении применяют большое количество муфт, различающихся по принципу действия и управления, назначению и конструкции. Классификация муфт по этим признакам представлена ниже в виде схемы 17,1. В электрических и гидравлических муфтах, указанных на этой схеме, используют прин11ипы сцепления за счет электромагнитных и гидродинамических сил, Эти муфты изучают в специальных курсах.
В курсе «Детали машин» изучают только механические муфты. ' Подобные муфты используют также и для соединения валов с расположенными на них деталями (зубчатыми колесами, звездочками и т. п.). 341 ЬйрЯКигзатК-бт.пагод.ги зозбгпф1и1.Ьу 1сд:464840172 Схема 17.1 Широко применяемые муфты стандартизованы. Основной паспортной характеристикой муфты является значение вращающего момента, на передачу которого она рассчитана.
Усяано5очный чинш Рис. 17З Рис. 17.2 муфты применяют в легких машинах при диаметрах валов до 60...70 мм. Они отличаются простотой конструкции и малыми габаритами. Применение втулочных муфт в тяжелых машинах затруднено тем, что при монтаже и демонтаже требуется смещать валы (агрегаты) в осевом направлении. Прочность муфты определяется прочностью штифтового, шпоночного или шли цевого соединения, а также прочностью 342 $ 17.2.
Муфты глухие Глухие муфты образуют жесткое и неподвижное соединение валов (глухое соединение). Они не компенсируют ошибки изготовления и монтажа, требуют точной центровки валов. Муфта втулочиая — простейший представитель глухих муфт. Скрепление втулки с валами выполняют с помощью штифтов (рис. 17.2), шпонок (рис. 17.3) или зубьев (шлицов). Втулочные Шви4>т Ийр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 втулки. Методика соответствующих расчетов изложена в ~ 1.6; 6.1 и 6.5. Муфта фланцевая.
На рис. 17.4 сверху и снизу от осевой линии изображены различные варианты конструкции фланцевой муфты; полумуфты 1, 2 со- 1д единяют болтами, поставленными с зазором (1 вариант) или без зазора (11 вариант). В первом случае крутящий момент передается силами трения, возникающими в стыке полумуфт от затяжки болтов, ХА? во втором случае †непосредственно болтами, работающими на срез и смятие, Болты, поставленные без зазора, могут одновременно выполнять функцию центровки валов. При постановке болтов с зазором центровка производится выступом 3, который воспринимает также все поперечные нагрузки. Центрующий выступ затрудняет монтаж и демонтаж соединения, так как при этом необходимо осевое смещение валов.
В целях соблюдения правил техники безопасности выступающие части болтов закрывают буртиками 4 (1 вариант). В тех случаях, когда муфта имеет общее ограждение, буртики не делают (11 вариант). Расчет на прочность выполняют для шпоночных или шлицевых соединений и болтов, Методика этих расчетов изложена в гл. 1 и 6. Установка болтов без зазора позволяет получить муфты меньших габаритов и поэтому более распространена.
Фланцевые муфты широко распространены в машиностроении. Их применяют для соединения валов диаметром до 200 мм и более. Достоинствами таких муфт являются простота конструкции и сравнительно небольшие габариты. ~ 17.3. Муфты компенсирующие жесткие Виды несоосности валов. Вследствие погрешностей изготовления и монтажа всегда имеется некоторая неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых валов. Различают три вида отклонений от номинального расположения валов (рис. 17.5); продольное смещение Л, (может быть вызвано также температурным удлинением валов); радиальное смещение Л„, или эксиентриситет; угловое смещение Л„, или перекос. На практике чаще всего встречается комбинация указанных отклонений, которую в дальнейшем будем называть общим термином «несоосность валов». При соединении глухими муфтами несоосные валы в месте установки муфты приводят к одной общей оси путем 343 Ьйр:ПКигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 деформирования валов и опор.
Опоры и валы дополнительно нагружаются. Поэтому при соединении глухими муфтами требуется высокая точность расположения валов. Для понижения этих требований и уменьшения вредных нагрузок на валы и опоры применяют компенсирующие муфты. Компенсация вредного влияния несоосности валов достигается: вследствие подвижности практически жестких деталей — компенсирующие жесткие муфты; за счет деформации упругих деталей — упругие муфты. Так как упругие муфты выполняют еще и другие функции, то их выделяют в особую группу. Наибольшее распространение из групп компенсирующих жестких муфт получили кулачково-дисковая и зубчатая *, Муфта кулачково-дисковая.
Кулачково-дисковая муфта ~рис. 17.6) состоит из двух полумуфт 1 и 2 промежуточного диска 3. На внутреннем торце каждой полумуфты образовано по одному диаметрально расположенному пазу. На обоих торцах диска выполнено по одному выступу, которые расположены по взаимно перпендикулярным диаметрам. У собранной муфты выступы диска располагаются в пазах полу- муфт. Таким образом диск соединяет полумуфты. Перпендикулярное расположение пазов позволяет муфте компенсировать эксцентриситет и перекос валов.
При этом выступы скользят в пазах, а центр диска описывает окружность радиусом, равным эксцентриситету Л,. Зазоры 5 между диском и полумуфтами позволяют компенсировать также и продольные смещения валов. Вследствие того что перекос валов вызывает неблагоприятное распределение давления в пазах, кулачководисковую муфту рекомендуют применять в основном для компенсации эксцентриситета: Л„до 0,04а'; Л„до 0'30'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
