ДМ - Конспект лекций для бакалавров (Андриенко ЛА) (528097), страница 17

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

Текст из файла (страница 17)

Значение X0 и Y0 приводятся всправочных таблицах.При действии статической нагрузки должны выполняться условия:Poa  Cor ; Por  CoaНагрузку условно считают статической, если частота вращения кольцаподшипника менее 1мин-1, а также при качательном движении.Подбор подшипников по динамической грузоподъемности.140Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Базовая динамическая радиальная Cr и осевая Ca грузоподъемностьподшипника – это такая условная неподвижная постоянная нагрузка, которую подшипник может теоретически воспринимать в течение 1 млн. оборотов.Значения Cr и Ca подсчитаны и приводятся в каталогах.Выбор подшипников по Cr или Ca выполняют при частоте вращенияn  1мин 1 .Условия подбораСпотребная  CбазоваяРесурс подшипника – число оборотов, которое сделает одно из колецотносительно другого до появления признаков усталости материала колесаили тел качения (выкрашивание).

Ресурс выражают в млн. об. L или в часах106  LLh, которые связаны между собой Lh , где n – частота вращения60  nкольца, мин-1.Динамическая грузоподъемность и ресурс связаны эмпирической зависимостьюCL  a1  a23  ( ) p илиPC  PpLa1a23Здесь С - Cr или Ca ; P – эквивалентная динамическая нагрузка; p – показатель степени; p=3 для шарикоподшипников и p=10/3 – для роликоподшипников; a1 - коэффициент долговечности (зависит от надежности).

В каталогахуказаны С с надежностью 90%, если нужно увеличить надежность подшипника узлаSa10.90 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 (вероятность безотказной работы)1 0.62 0.53 0.44 0.33 0.21a1  (ln S 2 / 3)ln 0.9a23 – обобщенный коэффициент совместного влияния качества материала,смазки в зависимости от условий применения (приводиться в справочнойлитературе: 1,3…0,35)При малых ресурсах ограничивают эквивалентную нагрузку P  0.5C ,иначе возможно не усталостное разрушение.141Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Эквивалентная динамическая нагрузка (Pr или Pa) – такая условнаяпостоянная нагрузка (радиальная или осевая), при которой обеспечиваетсятакой же ресурс и надежность, как и при действительных условиях нагружения.Для радиальных и радиально-упорных подшипниковPr  ( XVFr  YFa ) K Б KТДля упорных Pa  Fa K Б K Т .Fr и Fa – соответственно радиальная и осевая нагрузки на подшипник; X и Y–коэффициенты радиальной и осевой динамической нагрузки; V- коэффициент вращения.

При вращении внутри кольца относительно вектора нагрузкиV=1, а наружного V=1,2.KБ=1…3 – коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, КТ – температурный коэффициент. КТ=1 при t  1000 C .При переменных режимах нагружения вместо Pr и Pa подставляют ихсреднее значение Fmr и Fma , каждое из которых определяется (P L )LpFm piiiPi – постоянные эквивалентные динамические нагрузки, действующие в течении Liмлн. об.

 Li  L - общее число млн. об. Завремя действия всех нагрузок.Для подшипников, работающих при типовых режимах нагружения (см. расчет зубчатыхпередач), расчеты удобно вести с помощью коэффициента эквивалентности KE, заранее вычисленного для каждого режима.По известным максимально длительнодействующим на подшипник нагрузкам Frmax иFamax находят эквивалентные постоянныенагрузки:Fr  K E Fr maxи Fa  K E Fa maxМинимальные осевые силы в радиально-упорныхподшипниках.При определении расчетных нагрузок, действующих на регулируемые радиально-упорные подшипники, учитывают осевые силы, возникающие от радиальной нагрузки Fr вследствие наклона контактных площадок к оси вра142Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************щения подшипника.

Под нагрузкой находится  половина тел качения. Изусловия равновесия Fa min  F0tg  2 F1tg  ...  eFre - коэффициент минимальной осевой нагрузки, находят из решения статически неопределимой задачи, аналогичной задаче Штрибека (значения e’приводится в табл.

в зависимости от типаподшипника). Для нормальной работыподшипника необходимо, чтобы осеваясила Fa была не меньше минимальной,что достигается взаимным осевым перемещением колец подшипника с контролем осевой игры.Условия равновесия:Fa1  Fa  Fa 2  0Fa1  Fa1min  eFr1Fa1  Fa1min илиFa 2  Fa 2 min  eFr 2 Fa 2  Fa 2 min8. Валы и осиЗубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся деталиустанавливаются на валах и осях.Вал предназначен для передачи вращающего момента, а также дляподдержания расположенных на нем деталей и восприятия, действующих наэти детали сил. Например, валы редукторов.При работе вал испытывает в основном действие напряжений изгиба икручения.Ось только поддерживает установленные на ней детали и воспринимает действующие на них силы.

Например, ось железнодорожного вагона. Вотличие от вала ось не передает вращающего момента, а, следовательно, неиспытывает кручения.Большинство валов и осей имеют форму тел вращения.Валы по форме геометрической оси разделяют на прямые и коленчатые, которые применяют для преобразования возвратно-поступательногодвижения (например, поршней) во вращательное (коленчатый вал) илинаоборот. Особую группу представляют гибкие валы с изменяющейся формой геометрической оси, их применяют для привода механизированного инструмента, в зубоврачебных бормашинах и др.Оси имеют прямую геометрическую ось.143Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Прямые валы и оси по конструкции мало отличаются друг от друга.Они могут быть постоянного диаметра – гладкие, или ступенчатые (большинство валов).Опорными частями валов и осей служат цапфы (шипы или шейки валов).По условиям равной прочности целесообразно конструировать валы впродольном сечении приближающиеся к телам равного сопротивления изгибу – очерченные кубической параболой.

К форме тела равного сопротивления приближаются ступенчатые валы. Эта форма также упрощает изготовление и установку деталей на валу (рис.8.1).Рис.8.1Переходные участки валов и осей между двумя ступенями разных диаметров выполняются: с галтелью постоянного радиуса (поверхностью плавного перехода от меньшего сечения к большему) – рис.8.2,а; с галтелью переменного радиуса – рис.8.2,б; с канавкой со скруглением для выхода шлифовального круга – рис.8.2,в.а)б)в)Рис.8.2Переходные участки являются концентраторами напряжений.

Эффективным средством для снижения концентрации в переходных участках является деформационное упрочнение (наклеп) галтелей.Материалы валов и осейСлужат в основном углеродистые и легированные стали. Для валов иосей, диаметры которых определяются жесткостью, применяют углеродистые конструкционные стали Ст4, Ст5, Ст6 без термообработки.144Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Для большинства валов применяют термически обрабатываемые среднеуглеродистые и легированные стали марок 45 и 45Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин – легированные стали 40ХН, 30ХГСА споследующей термообработкой.Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, изготовляют из цементируемых сталей 20Х, 12ХН3А, 18ХГТ или азотируемыхсталей типа 38Х2МЮА.

Поверхности цапф этих валов должны иметь высокую твердость для повышения износостойкости.Критерии работоспособности валов и осейОсновными являются прочность и жесткость. В отдельных случаях валы рассчитывают на колебания. В нашем курсе такой расчет не рассматривается.Основными расчетными силовыми факторами являются вращающий Ти изгибающий М моменты. Влияние растягивающих и сжимающих сил напрочность мало и их в большинстве случаев не учитывают.Проектировочный расчет валовПри разработке конструкции валов и осей применяют метод последовательных приближений. Первым этапом является определение по простейшим эмпирическим зависимостям и рекомендациям ориентировочных значений диаметров.Проектировочный расчет вала выполняется условно только на кручение, а влияние на прочность вала изгиба, концентрации напряжений и характера изменения нагрузки компенсируют понижением допускаемых напряжений [τ] на кручение.

Средний диаметр вала равенd  103  3T0,2  [] ,Т – вращающий момент, действующий в расчетном сечении вала, Нм;[τ]- допускаемые напряжения кручения, МПа.Для валов из Ст5, Ст6, 45 [τ]=20…28 МПа при определении диаметроввыходных валов, [τ]=14…20 – для промежуточных валов.Полученный диаметр округляют до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров.Затем выполняют эскизную разработку конструкции вала, уточняя ееформу и размеры с учетом всех установленных на валу деталей, подшипников, а также технологии обработки отдельных участков.145Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Расчет на статическую прочностьПроверку статической прочности выполняют в целях предупрежденияпластических деформаций, т.е.

Характеристики

Список файлов лекций