Детали машин (1066356), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Меры снижения концентрации напряжений

1) Конструктивные,

a) увеличение радиуса галтели

б) увеличение длины ступицы по сравнению с посадочной величиной паза

в) поднутрение заплечика (увеличивает длину базирования ступицы)

2) Технологические – создание в наружных слоях вала остаточных напряжений сжатия путем азотирования, цементации, обдувки и т.д.

Критерий работоспособности валов и осей

1) статическая прочность

2) сопротивление усталости

3) жесткость (изгибная и крутильная)

4) виброустойчивость

Оси работают только на изгиб

_ИЗГ = M/W_P  []_ИЗГ

Валы работают на изгиб и на кручение

Проектирование вала

Производится в 3 этапа:

1) Определение исходного диаметра вала из расчета на кручение

d_ВАЛА = С  ³T = ³(T / 0,2[])

2) Конструирование вала (эскиз)

Виды нагрузок на вал

Нагрузки на вал могут быть не вращающимися и вращающимися вместе с валом.

1) не вращающиеся – силы от зубчатых передач, ременных, цепных

2) вращающиеся оказывают постоянное действие на вал.

Проверочный расчет вала

При проверочном расчете вала определяют запасы прочности в опасном сечении.

Коэффициент перегрузки К_П = 2  T_ПУСК/T_НОМ.

a) проверка на статическую прочность

Запасы прочности по пределу текучести но нормальным и касательным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии изгиба и кручения

б) проверка на усталостную прочность

Суммарное число циклов нагружения за ресурс вала:

N_ = 60n  n_З  L_h , где

L_h – ресурс работы передачи,

n_З– число зубьев зацеплении,

n– частота вращения.

Приведенное число циклов нагружения: N_E = N_ _H , где _H – режим работы, _{НАПРЕССОВКИ} = 6, _{ПРОЧИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ} = 9

Коэффициент долговечности:

в) параметры цикла изменения напряжения

При расчете вала на изгиб момент изменяется по симметричному циклу

При расчете вала на кручение вращающийся момент изменяется по отнулевому циклу:

Коэффициент понижения допускаемых напряжений

Запасы прочности по пределу выносливости

Расчет вала на прочность

_U = M_U/W

_КР = T/W_P

ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

Преимущество подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения:

1. меньше потери на трение

2. меньше осевые габариты

3. проще в обслуживании

4. дешевле

Недостатки:

1. значительнее диаметральные размеры

2. хуже воспринимают ударные нагрузки, вследствие линейного или точечного контакта

3. имеют ограничения по частоте вращения

4. подшипники не разъемные

Классификация подшипников качения

По направлению воспринимающей нагрузки:

– радиальные (только радиальную нагрузку)

– радиально-упорные и упорно-радиальные (воспринимают радиальную и осевую нагрузку)

– упорные – воспринимают только осевую нагрузку)

По форме тел качения и числу их рядов:

0 – шариковый однорядный

1 – шариковый, двухрядный

2 – роликовый с короткими цилиндрическими роликами

3 – роликовый, самоустанавливающийся (сферический) с бочкообразными роликами

4 – роликовый (игольчатый) с длинными цилиндрическими роликами

5 – роликовый с витыми цилиндрическими роликами

6 – шариковый радиально-упорный

7 – роликовый конический радиально-упорный

8 – шариковый упорный подшипник

9 – роликовый упорный подшипник

В зависимости от размеров и нагрузочной способности подшипники делятся на серии: 1-а и 7-ая – особо легкая, 2-ая серия – легкая, 3-ая – средняя, 4 – тяжелая, 5-ая серия, 6-ая серия – средняя широкая, 8-ая и 9-ая – сверхлегкая.

Также существует 5 классов точности: 0, 6, 5, 4, 2.

Материалы подшипников

Кольца и тела качения изготавливают из хромистых материалов или хромоникелевых, с твердостью от 61 до 66 HRC. Сепараторы делают из бронзы, стали, латуни и текстолита.

Виды разрушений

1. усталостное выкрашивание рабочих поверхностей тел качения и беговых дорожек колец

2. местные остаточные деформации на беговых дорожках

3. абразивное выкрашикание

4. задиры рабочих поверхностей

5. поломка колец и сепараторов.

Подбор подшипников качения

Подшипники подбирают из каталога по динамической и статической грузоподъемности.

Основы расчета подшипников качения

Подшипники рассчитываются по усталостному выкрашиванию и местной статической прочности. Расчет базируется на кривых усталости.

_H^m N = C₁

Определение максимальной нагрузки на тело качения

F = F₀ + 2F₁cos(2) + … + 2Fncos(n),

где  = 360 / z –угловой шаг, z – число тел качения. Если все тела качения одинаковых размеров и радиальный зазор тоже одинаков можно, то F₁=F₂=… = F₀  cos^3/2 . F₀ =KF/Z,

K – коэффициент, определяемый геометрией подшипника.

Формула Герца-Беляева для подшипников имеет вид:

E – модуль упругости;  – относительное давление; ℓ – длина ролика;

С₂ = const – коэффициент для определенного типа подшипника.

^m N = C₁, N = C_З  L  10⁶, L – число миллионов оборотов подшипника за срок службы, С_З – коэффициент, определяемый кинематикой движения подшипника. L = (C/F)^P, F – эквивалентная динамическая нагрузка; С – динамическая грузоподъемность, которую подшипник может выдержать в течении 1 млн. оборотов; p – степенной показатель, равный половине показателя степени в уравнении кривой усталости, т.е. p=m/2.

Подшипник одновременно может быть нагружен осевой и радиальной нагрузками, поэтому подбор подшипников проводят по эквивалентной нагрузке: C_ТРЕБ = L^1/p F_R  C_R (по каталогу).

Различают динамический и статический режим нагружения подшипника.

Под статической грузоподъемностью понимают такую статическую нагрузку, при которой соответственно общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта равна 0,0001 диаметра тела качения.

Долговечность или ресурс работы подшипника выражается как

L_h = 10⁶  L / 60n, L_ТР = 60L_h / 10⁶.

Гамма -процентный ресурс – 90% должны проработать без проявления признаков старения (усталости)

Определение эквивалентной динамической нагрузки

Эквивалентная динамическая нагрузка – условная постоянная нагрузка, при которой обеспечивается та же долговечность, которую подшипник имеет при реальной нагрузке.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка F_R для радиальных шариковых и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников F_RЭ = (XVF_r + YF_a) K_Б  K_T, где

F_r – действующая радиальная нагрузка;

F_a – расчетная осевая нагрузка. Для радиальных шарикоподшипников это действительная осевая нагрузка F_X;

X, Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузки, V – коэффициент вращения;

К_Б – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки;

К_Т – температурный коэффициент

Для радиальных роликовых подшипников F_RЭ = F_r VK_Б K_T. Эквивалентная динамическая нагрузка для упорных шарико- и роликоподшипников F_aЭ = F_X  K_БK_T

Определение расчетной осевой

нагрузки

Приложенная к радиально-упорному подшипнику радиальная нагрузка вызывает появление осевой составляющей F_E, величина которой зависит от угла контакта £. F_e для шарикового радиально-упорного подшипника равна F_e=eF_r, а для роликового F_e = 0,83 Fr. Параметр осевой нагружения характеризует степени влияния осевой нагрузки на грузоподъемность подшипника. Опорная база подшипника

h = 0,5  (T + (d+D)/2 tg £). Для конических роликовых h = 0,5T + (d+D)/6  e

Порядок определения нагрузки

Определяют алгебраическую сумму всех осевых сил на подшипник. При этом со знаком «+» берут все силы, уменьшающие зазор в подшипнике, со знаком «– » его увеличивающие.

Если сила меньше или равна 0, то F_A на этот подшипник равна осевой составляющей от его радиальной нагрузки.

Если сумма >0, то F_A равна алгебраической сумме внешних осевых сил и осевой составляющей радиальной нагрузки противоположного подшипника.

Подбор подшипника при переменных нагрузочных режимах

Подшипники, работающие при переменных нагрузках и частотах вращения проверяют по приведенной динамической нагрузке, которая для радиальных шариковых и радиально-упорных шариковых, а также роликовых подшипников равна F_R = (XVF_r + YF_a)  K_БK_TK_H при F_a / F_r > e и

F_R = VF_rK_БK_TK_H при Fa / F_r  e

Если осевая сила не влияет на величину расчетной нагрузки, то X=Y=1

Для радиальных роликовых подшипников F_R = VF_r  K_БK_TK_H

Для упорно-радиальных

F_A = (XF_r + YF_a)K_БK_TK_H

Для упорных подшипников

F_A = F_X  K_БK_TK_H

L – число млн. оборотов.

Подбор подшипников по статической грузоподъемности

В шариковых и роликовых подшипниках статическая нагрузка определяется как F₀ = X₀  F_r + Y₀  F_a или F₀ = F_r, где X₀, Y₀ – коэффициенты радиальной осевой статической нагрузки.

При подборе должно выполняться условие F₀  C₀

Для радиальных шариковых F₀ = F_r

Для упорных F₀ = F_X

РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Достоинства:

1. простота изготовления

2. лучшая вибро-пассивность

3. малый шум

4. могут служить предохранительным звеном

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)