Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 29
Текст из файла (страница 29)
х(ля обеспечения надежной работы должно быть и яп 1,5 —:2,5, ла ) 2,5. х(опустпмые значения запасов проч. ности наэнччаются на основе обрыта расчета и з сплуатацни подобны» конструкпнй н т. д. Для повышения сопротивления усталости валов используют различные метод» поверхностного упрочнеиия пластическим деформированием (см. гл. 3.1! При нестацнонарных нагрузках рясчет вел)т по эквивалентному нвпря.
жению (! !) где Ата — число циклов, соотвятстяунта!ее точке перегиба конвой усталости, обычно пРинимает А)а =- (3 †' 5) !Оа циклоа для нэпов небольших сечений н Уа .---- 10' циклов — для валов больших сечений, ш — показатель степени кривой усталости, ил = 5 — для валов с посндкями с нятягом, и =- 9 — для обычных конструкций стальных валов, Ат! — общее число циклов нагружений при напряжении 01; ! — нол<ер ступени натру кения.
При известном анячянчн и, зяпяс цро.ности ьаходрт обычным четодоч. Колебания валов с понгоединенными деталямн и узлачи возникают под действием внешних, постоянно действующих н периодически изменяющихся сил и связаны с упругой деформацией валов. Малые колебания около ппяожения равновесия стнноеятся опаснымн для работоспособности вяла и конструкции в целом, когда частота ноччущзюшей силы достигает какой- либо собстнеиной частоты системы (наступает резонанс). Напряжения в вале при атон существен~о возрастают и будут определяться в основном не внешней нагрузкой, н силами инерции колеблющихся масс. На практике нередко наблюдаются нзгибвые (поперечные), крутильные Валы ]до ее=]ИЛ (угловые] и изгябно-крутильные иплебання валов.
Во избежание резонансных колебаний неабхолнмо зиять допустимый диапазон (по частоте н оборотам) рабочих режимов, ограничиваемый ча. стотай собственных колебаний сн. стены. При расчетном определении частоты собственных колебаний вал с присоединеннымич днснами (зубчатыми колесами и т. и.) принимают в виде стержня (балки) с соредоточеняпй массой (массами), пгарнирно закреплечного н жестких нли упру~их опорах.
В приближенных расчетах массу вала приводят к массе днсиа (путем суммирования масс с учетом иоэффнцнента приведения массы вала, зависящего ат расположения опор и диска, э также вида колебаний]. Методика расчета частот собственных нзгибиых н крутнльных колебаний систем изложена в гл. 21. Для предотчращення речонансных колебаний валов н расщиреяия рабочих рек иман роторов нп практике примевяюз упругие и деформирующие опоры (см.
гл. 22). УРИТИЧЕСКИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛОВ При расчете быстровращэющихся валов с дисками необходимо определить их критическую угловую скорость (частоту вращения), см. гл. 22, Приближение частоты зрапгения вала к критической проявляетсн в сильной тряске всей конструкции Амплитуды вынужзе|ных колебаний вала становятся настолько больщими, что оказываются опяснымн не тальхо для прочпости вала, но и для агар и всей панс-рукщгн. ,((ля быстравращающнхся валов (л ) 3000 мин г) должна быть проведена тщательная балансировка ротора (статическая и дииамическзч). юледует также применять раздельную балансировку деталей ротора, для податливых роторов рекомендуется проводить балансировке на знсплуатационной частоте врапгения. .((ля прохождения через критические частоты врагцепия необходимы тщательная балансировка ротора; высо- Рпс.
1О. Вертпппльпыя пел ппеппорпппр- ного мехлппемп кая демпфирующая способность опор; минимальное время прохождения этих частот. Пример. Провести поверочный расчет вертикального вала пнеаморапирного механизма ткадного станка (рис. 1О). Вал изготовлен емтодами Рпс. !1. Впмрм момептое Критические часлювгы вращения валов 141 Сечение оо рвс. 1'О Параметры 1 ( 2 35 2730 5940 71 000 78 000 25,2 13.2 3600 7000 26 500 78 000 4210 8420 10! 600 7З Ооа 3220 6430 86 600 78 000 8.2 11,! 24.1 12,1 23,7 9,'7 1,75 1.54 1.76 1,3 2.0 1.75 1,93 1.45 О.
88 0.77 0,85 0,73 0,38 0,76 0.88 0.77 5.26 9,7 4,63 6.00 5.75 3,78 13. 75 5,71 4.74 б б,о 4,44 11, Расчет запасов лйочкостл вала диаметр вала. цц Момент сов О оскален к», мцн пи Изгкбающ!!й намеке М ц, Н. цы Крутэщкй лсоцеат М„. Н чк Нацражеека. 51Па. кэгкба о„ «ручеека хк Эффективный коэффициент «оецеетгацкк лацражеаай. еовиалькых йо касательны» э коэффкцкеат, учктыаающкй цасщтабкый эфФект овк кэгксе со лвн кручеккк е„ Коэффициент завеса «о лх Запас прочности л резания из стали 45 (ав = 650 й(Па! а, = 470 й!Па; а 1 = 275 й(ПВ; т, = = 160 МП31. Крутящий момент на водило механизма перелается валом от конического зубчатого колеса, Из кинематического и силового расчетов механизма известно, что крутящий момент, изменяющийся по отнулевому циклу, достигает на~большего значения А(щах = 78 ООО Н мл1, когда центробежная сила Рою„х == 800 Н составляет с осью х угол, равный 57'; усилия на Глава у ПОДШ ИП Н ИК И КАЧЕИ ИЯ ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ Опоры валов, вращающихся осей и других вращающихся и качающихся деталей наиболее часто выполняют на подшипниках качения, Подшипники качения (рис, 1 и 2) обычно состоят коническое колесо при этом составляют (см.
рис. 10, б): Ра = 2000 Н; )71 = 360 Н; А1 = !600 Н. Эпюры изгибающих моментов, действующих иа вал, в плоскостях х02 и у02 показаны на рнс. ! 1, е в табл. 11 приведены результаты расчета запаса прочности в четырех наиболее нагруженных сечениях с концентраторамч напрязкений. Расчет проведен с ис. пользованием соотяошеиий (4) — (8) и табл.! — !О. из наружного ! и внутреннего 2 колец, тел нзчения 7 !шариков или роликов), сепаратора 4, На кольцах выполнены дорожки качения, по которым при вращения подшипника движутся тела качении.
Сепаратор разтеляет тела качения от взаимного соприкосновения. Подшипники ничвния в) б) в) т) в) в) щ г) в) Ркс. ц Отн в ыг нп юагнк вмивккк в Р «2. О н вныг типы Вовиков«да ивнев«в В додшнпннковых опорах иногда применяют подшипники качения бгч одного илк обоих колец. без сепаратора. В случае использования подшипника без колец дорожки качение выполняют непосредственно на деталях опоры и опирающихся деталчх. Подшипники качения классифицируют по слелуюшям признакам. 1. По форме тел качения подшип. ники делят ка шариковые (рис. 1) н роликовые (рис. 2).
Последние, в свою очередь, разделяют по форме роликов на подшипники с короткими (рнс. 2, а) к длкнными (рнс. 2, д) цклнндриче. скнмн роликами, с коническими роликами (рнс. 2, г), с бочкообразными роликамн (рис. 2, б), с витыми и игольчатыми роликами (рнс. 2, в). 2. По напргнленню воспринимаемых сил подшипники разделяют на следующие типы: а) радиальные, воспринимающие преимущественно радилльные нагрузки, действующие перпенднкчлярно оси вращения подшинннка (рис. 1, а, б и 2, а, б, в, д); б) ралиально-упорные, преднаэна. ченные для восприятия комбинированных нагрузок, т.
е. одновременно дей- ствующнх радиальных и осевы~ нагрузок (рнс 1, в, г и 2, г); в) упорно-радиальные, предназначенные для восприятия осевой нагрузки при одновременном денствпн нсзначитгльн«й радиальной нагрузки (рнс. 1, д); г) упорные, воспринимающие только осевые нагрузки [рнс. 1, г). 3 По способности самоустанавли.
ваться почшнпники подразделяют на не«амоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся [сферические, рис. 1, б и 2,б) 4. По числ> рядов тел качения подшипники делят на однорядные (рнс. 1, а, в — г и 2, а, в — д), двухрядные (рис. 1, б и 2, б) и четырехрядные. Подшипники одного и того же диаметра отверстия подразделяют по габаритным размерам (наружного диаметра и шнрины1 на размерные се ° р н и: сверхлегкую, особо легкую, легк ую, средьюю, тяжелую, особо узкую, узкую, нормальную, широкую и особо широкую.
Наиболее часто применяют подшипники легкой и средней серий нормальной ширины. Основные конструкции и харикнмриотигки Подшипники различных типов, размеров и серий обладают различной грузоподъемностью и быстроходностью. Подшипники более тяжелых серий менее быстроходны, но обладают более высокой грузоподьемностью. Подшипники шариковые радиальные однорядные и радиально-упорные, а также роликовые с короткими цилиндрическими роликамн обладают наибольшей быстроходностью по сравнению с подшипниками других типов. Лля особо высокой частоты вращения и действия легквх нагрузок целесообразно использовать подшипники сверхлегкой или особо легкой серий. Для восприятия повышенных и тяжелых нагрузок прн высокой частоте вращения обычно используют подшипники легкой серии, а при недостаточной их грузоподъемности размещануг в одной опоре два подшипника. Радиальныешарнкоцодш и п н и к и могут воспринимать как радиальные, так н осевые нагрузки, действующие в обе стороны вдоль осн вращения подшипника, что обесгечи.
ваег возможность фиксирования вала в осевом направлении. Прн использовании этих подшипников предъявляются менее высокие требования к сносности опор н жесткости валов. Они дешевле подшипников других типов, допускают наиболее простой монтаж и демонтаж. Поэтому такие подшип. ники наиболее распространены в различных машинах н механизмах. Роликовые подшипники более грузоподъемны, чем шариковые. Однако роликоподшипннки с цилиндрическими ролнкамн наиболее распространенных конструкций (с направляющими бортами для роликов на одном из колец подшипника) не могут воспринимать осевых нагрузок, а конические ролнкоподшнцинкн менее быстроходны.
Широко применяют роликоподшнпники как с цилиндрическими, так и с коническими роликами с выпунлой обРазующей (с бомбиннроваиными ро. ликамн). Выпуклость (бомбина) составляет !О .„ 40 мкм в зависимости от диаметра роликов. Такая форма роликов позволяет снизить концентра. цию напряжений иа их кромках и и Оогвмальвме углы ковтакга шарвководшвоввков а зеввсвносге от отвошевве осевоа вагрузкв у е к радвальвоа Отвошевве— р Не более 0.35 о (рахваловой оодшипвек) !2 26 35 0.25 в О,З О.З - 2.5 бв 2.о новыснть долговечность надшнпников в 2 раза н более. Радиально-упорные н упорно-радиальные подш и п и н к и различают цо значению угла контакта а (рис. 1, г, г, д и 2, г).
С увеличением угла контакта радиально-упорные подшнцникн могут воспринимать более тяжелые осевые нагрузки. Однако быстроходность под. шипников с увеличением угла контакта снижается. При одновременном дей. ствии на радиально-упорный шарике. подшипник радиальной гг и осевой ре нагрузок выбор оптимального угла контакта цодшипннка проводят цо отношению осевой нагрузки к радиальной (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
