2 том (555893), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Н м, и Т вЂ” ) Ми По табл. 10 д= 30мм где 1 и д - в см Реакция опоры в плоскости к и у с учетом зна- ка (рис. 14) Реакция опоры В ПЛОскОсти х и у с учетом зна- ка (рис. 14) Изгибаюший момент в опасном сече- нии (рис. 14) Угол наклона упругой линии в расчетном сечении в плоскости х Отдельно от каждой силы Расчетная формула Ь с Ах = — О~ сов|3+ — Ц3 1 1 а Е =-01" Р- — 03 х См. эпюры (рис. 14) М = М + М у 2 2 0 О = ~ Кв, 10 д Продолжение табл. 11 01 = 1,1 4,50 = 4,95 кН; 03 = 1,1 3 25 = 3 58 кН Ах = + — 4,95 0,839+ 70 95 + — 3,58 = 4,75 кН 45 95 А =+ — 495 0545 = 70 95 Вх = + — 4,95 0,839— 25 95 — — 3,58 = — 4,18 кН 140 95 В =+ — 4,95 0,545 = 25 95 А = 4,75 +1,99 2 2 Опасное сечение в опоре В 3,58 90 3х = 104 81 =0 00068 рад 4,15 90 104 81 =0,00018 рад. ВАЛЫ Продалжение табл.
17 Расчетная формула Расчет Определяемое Ох =~0 Суммарный Угол наклона упругой линии в расчетном сечении в плоскости у (рис. 15) О =~0„ О = 10-' 862+122 Угол наклона упругой линии в расчетном сечении О= Ох+О 2 2 = 0,00087 рад где Н и 1- в см Ух = ~улх Суммарный То же, в плоскости у (рис. 15) Уу ~ Улу у =1о-4Бз', ~' .
У= Ух+Уу 2 2 Прогиб в расчетном сечении = 0,0053 см 0,00087 рад 0,001 О в опоре Допу тимые величины 0,0053: 9,5 = 0,00056; 0,0001-;0.0005 = ( у„,, см фактически 0,0053 П р и м е ч а н и е . В отношении жесткости вала диаметр Н = 30 мм допустим для созлучших условий работы подшипников и зубчатых колес следует принять а= 32 мм. Прогиб в рас- четном сечении в плоскости х Отдельно от каждой силы Олу ~ 2 Олу 4 4 кв 10 д С3 лх 4 4 10 .д Уху ~ 3 Улу = 4 4 10 Н Уп1ах — — (0,01 + 0,03) т; т — модузь в см Ох = 0,00068+ + 0,00018 = 0,00086 рад 2,70 90 О, 104 81 =0,00012 рад; Оу —— 01у — 0,00012 рад 3,58 856 УЗх = 1,2= 104 =0,0045 см; У1х = с 18 01х = 4,5 х 0,00018 = 0,0008 см Ух = 0,0045 + 0,0008 = = 0,0053 см у =с 180 =4,5 х 0,00012 = 0,0005 см у,„= 003 025 = = 0,0075; ОСИ И ВАЛЫ 12. Сравиеыые сплошыых н полых валов различного сечеыия по ыаруалому диаметру (Ы, Ы>), моменту иыерции (1, 11), момеыту сопротивления (~К 1Г>) ы массе (плошади поперечного сечения Г, Г1) У! И'! — и — - относительные значения моментов У И~ инерции и моментов сопротивления сечений полых валов как при изгибе, так и при круче- нии При одинаковом наружном диаметре валов Н1=Н При одинаковой прочности валов И'! = И' При одинаковой массе валов или при одинаковой площа- ди сечения Г= Г! При одинаковой жесткости валов У! =У у 2 о о х о » и 1,020 О,1 1,000 1,01 1,015 1,000 1,00 1,000 0,2 0,998 1,02 1,083 1,061 1,00 1,001 1,000 0,3 0,992 1,05 1,142 1,003 1,265 1,009 1,443 1,021 1,00 1,198 0,998 0,4 16 1,381 0,974 1,09 1,01 0,994 15 0,5 0,938 25 1,02 1,15 1,667 22 0,984 23 0,6 0,870 36 1,25 1,70 0,966 2,13 1,047 30 1,04 31 0,7 0,760 1,07 49 1,40 2,92 2,09 1,097 39 0,934 41 0,8 0,590 64 4,56 1,67 2,73 1,192 1,14 0,877 53 49 0,9 0,344 9,53 81 2,29 1,427 63 1,31 0,766 68 4,15 КОНСТРУКЦИЯ ВАЛОВ со свободной средней частью изготовляют полыми из трубы с приваркой концевых частей (рис.
16). Рис. 16. Полый вал из трубы с приваренными концами Существенного снижения массы вала и повышения жесткости при той же прочности достигают применением полых валов, так как внутренние волокна материала при кручении и изгибе мало нагружены (табл. 12). Валы со значительной разницей диаметров отдельных участков и фланцевые нередко выполняют с приваркой к заготовке колец (буртиков) и фланцев.
Длинные валы и й у Э о о х и и ВАЛЫ Рис. 17, Пример устранения переходных уступов на валах и — вариант с уступами; б — без уступа Рис. 18. Примеры уменыпения высоты уступов с применением упорных колец Повышения сопротивления усталости валов (и осей) достигают снижением местной концентрации напряжений, создавая более плавные переходы в сечениях наиболее нагруженных участков (рис.
17). Более технологична конструкция валов с меньшим числом уступов и буртиков, а также с меньшей их высотой. Примеры уменьшения высоты уступов с применением Упорных колец приведены на рис. 18. Дополнительные источники 1 Анурьев В. И., Леликов О. П. Цилин- дрические и конические концы валов.
Справочник. Инженерный журнал. № 4. 1997. 2. Машиностроение. Энциклопедия в 40 т. Т. 1У-1. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка / Под ред. Д Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1995. 3. Валы и оси. Конструирование и расчет / С.В. Серенсен, Б.М. Громан, В.П. Когаев, Р. М. Шнейдерович. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1970. 4. Орлов П. И. Основы конструирования. Т.
2. М.: Машиностроение, 1988. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ СКОЛЪЖЕНИЯ зазор в мм, 2. Допустимые режимы работы подшипников Гладко обработанная закаленная шейка вала Незакаленная шейка вала Материалы вкладыша [Р ], МПа м/с [Р ], МПа-м/с [4], м/с [~], м/с Коэффициенты трения ~ при слабой смазке для стали: по серому чугуну и пластмассам..... 0 15 0 20 по антифрикционному чугуну, бронзе.....
0,10 — 0,15 по баббиту....... 0,06 — 0,10 по влажной резине... 0,02-0,12 Для подшипников шпинделей, врашаюших обрабатываемое изделие (например, токарных станков), расчетным случаем (при наибольших удельных нагрузках) обычно является обработка в патроне с предельными режимами, а для подшипника шпинделей тяжелых станков — обработка изделий максимальной массы. Приведенные в табл.
2 величины установлены практикой и в значительной мере условны. При высоких кромочных давлениях или недостаточной смазке указанные значения следует несколько снижать; при совершенной смазке и малых кромочных давлениях можно допускать более высокие значения [рф В современных станках окружные скорости на шейке вала доходят до 12 м/с. Удельные нагрузки р в подшипниках валов и шпинделей станков, имеющих среднюю частоту врашения, обычно не превышают 3 МПа, в подшипниках тихоходных валов при малых окружных скоростях (измеряемых долями м/с) удельные нагрузки иногда доходят до 10 МПа, 1.
Допускаемые [р] и [р~] дли предварительного расчета подшипников Температура подшипника зависит от ве- „2 личины —. При ее определении можно Л для упрощения расчета исходить из условия центрального расположения цапфы в подшипнике. При таком предположении температура подшипника (со смазкой без принудительного давления) может быть оценена по графику (рис.
1) в зависимости от „2 величины —, где з — диаметральный Л ПОДШИПНИКИ 70 яп'~ Р К, 4 Иасла аи1устраалвиаа И-36А ~гагвзпмбтивя яс и(у и'/л Рис. 1. Коэффициент теплоотдачи Х, отнесенный к единице площади проекции шейки вала; для подпшпников, расположенных в коробках скоростей и обдуваемых, принято Х = 837,3 Вт/(мз 'С), для отдельно расположенных подшипников Х = 293,1 Вт/(мз'С) Для шпиндельных подшипников нормальной точности можно принимать Ь = = 0,015+ 0,020 мм. Для подшипников прецизионных станков расчетные значения Л несколько меньше.
Рабочая температура подшипников не должна превышать 75 'С. Для подшипников скольжения с принудительной подачей смазки (например, в шлифовальных станках) следует учитывать теплоотдачу в масло. Конструктивные размеры бронзового нли чугунного вкладыша (рис. 2) ориентировочно таковы: Н = (1,1+1,3)51 + 5 мм; Ь = 0,5Н; 51 = 5 мм для И= 35+60 мм; 51 = 7,5 мм для И = 65 + 110 мм; 51 = 10 мм для И = 120 + 200 мм.
Рис. 2. Конструктивные размеры вкладыша ( Целесообразно брать — > 1 . В практике И вЂ” = 0,5-:1,5. С увеличением о' отношение ! И ! — уменьшается: чем длиннее цапфа, тем вероятнее неравномерность распределения нагрузки по ее длине и повышение местного износа вкладыша в его краях. Под! шипник с — >1 можно применять для И увеличения жесткости валов, а также в опорах подшипников вертикальных валов, где обычно кромочные давления, вызываемые изгибом вала, менее опасны. ( Ориентировочные значения †: в подь- 11 емных механизмах 1,2 — 2, в металлорежущих станках 1,1 — 2, в редукторах 0,8 — 1,2. Закрепление подшипниковых втулок винтами приведено в табл. 5. Применение закрепительных штифтов для втулок дано в табл.
10. РАСЧЕТ УПОРНОГО ПОДШИПНИКА (рис. 3) Расчет плоской пяты. При хорошем сма- зывании где р — удельная нагрузка, МПа; ~р = = 0,9 + 0,95 — коэффициент, учитывающий уменьшение рабочей поверхности пяты изза наличия смазочных канавок. Для проверки на нагревание берут критерий р~, но под ~ подразумевают скорость точки, находящейся от оси вращения на расстоянии 2/3 радиуса пяты; тогда (МПа м/с) Р яп 2 Н 4Рп Р1 107и12 / 4 30 3 200 90 ООЫ ' где Р - осевая сила, Н; л — частота вращения, мин-; о' — диаметр пяты, см; г — ско- -1. рость, м/с. Для пяты принимают р~ = 2 + + 4 МПа м/с, а значения р берут в зависимости от материала (табл. 3).
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ 35 3. Зиачеиие у ПООМтиилг 3а. Каиавки упорных подшипииков и колец Размеры, мм У-У,5г У-У5г У-У,5г ййИ% 90-110 110-140 140-180 80-90 60-80 И До 60 форма канабка упорного кольца ВТУЛКИ И ВКЛАДЫШИ ПОДШИПНИКОВ Р < — ~У~ — ~У1 Р Рл 60000Ь ' ИУ Ь= — — —; Иид1-всм.
2 2 Рис. 3. Упориые иодшипиики Если проверка на нагревание дает неудовлетворительный результат, то диаметр пяты, см, 4Рп 90000рч Расчет кольцевой пяты. Наружный диаметр ~У пяты выбирают по конструктивным соображениям; обычно И= оо - (0,5+ 2,0 см); И~ - из расчета на удельную нагрузку; и проверяют на нагревание где Р - осевая сила, Н; л - частота враще- ния, мин-1; Технические требования к металлическим втулкам и вкладышам. Материал биметаллических втулок и вкладышей: сталь 20 с заливкой бронзами Бр ОЦС5 — 5 — 5, БрАЖ9 — 4, БрОФ10 — 1 и сплавом ЦАМ 9 — 1,5Л.
Материал монолитных втулок и вкладышей — чугун АЧС-1, АЧК-2. Для втулок. Продольную смазочную канавку при сборке следует располагать со стороны, противоположной направлению давления вала. Дополнительное крепление втулок при 1) с предельными отклонениями по Еб и пб — обязательно (табл. 5). Для вклцдьппей. Обточка по наружному диаметру Х) производится совместно верхнего и нижнего вкладышей. По внутреннему диаметру И допускается оставлять припуск под доработку.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
