Контрольные работы и методические указания по механике. Битуев И.К - 21 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

1.2. Определение диаметра средних участков вала. Под
средними участками вала следует понимать те, на которых нахо-
дятся шестерни и колеса. Диаметр
d в месте посадки шестерни
или колеса на промежуточном (тихоходном) валу определяют по
формуле (1), принимая допускаемое напряжение
[
τ
]=10...20 МПа.
После определения диаметров
d
к
или d по формуле (1)
конструируют вал. При конструировании следует учесть удобст-
во посадки на вал подшипников качения, зубчатых колес, шки-
вов, звездочек и на необходимость фиксации этих деталей на валу
в осевом направлении.
2. Уточненный проверочный расчет. Этот этап проводит-
ся после окончательной разработки конструкции вала и служит
для определения коэффициента запаса прочности для опасного
его сечения или нескольких предположительно опасных сечений.
2.1.
Определение коэффициента запаса прочности для
опасного сечения.
Этот расчет, называемый уточненным, выпол-
няют как проверочный. он сводится к определению расчетных
коэффициентов запаса прочности для предположительно опасных
сечений вала.
Условие прочности:
s
ss
ss
s=
+
στ
στ
22
[]
где
s - расчетный коэффициент запаса прочности; [s]=1,3...1,5 -
требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности,
[s]=2,5...4 - требуемый коэффициент запаса для обеспечения же-
сткости; s
σ
- коэффициент запаса прочности по нормальным на-
пряжениям; s
τ
- коэффициент запаса прочности по касательным
напряжениям.
При соблюдении условия прочности считается, что проч-
ность вала обеспечена.
Для подбора подшипников необходимо использовать
конструкцию вала. Проверка по динамической грузоподъемности
проводится в следующем порядке.
1. Определяют радиальные опорные реакции в вертикаль-
ной
R
В
и горизонтальной R
Г
плоскостях, а затем суммарные реак-
ции R
Σ
для каждой опоры:
22
ГА
RRR +=
Σ
2. По табл.П6 Приложения, ориентируясь на легкую серию, по
диаметру цапфы подбирают подшипник и выписывают характери-
зующие его данные:
а) для шарикового радиального и радиально-упорного с углом
контакта α < 18
0
значения базовой динамической С
r
и статической C
or
грузоподъемностей;
б) для шарикового радиально-упорного с α 18
0
значения С
r
и
значение коэффициента
е;
в) для конического роликового значения
C
r
, e и Y.
3. Для шариковых радиально-упорных и роликовых кониче-
ских подшипников определяются для обеих опор осевые составляю-
щие
R
S
от радиальных сил R
r
, а затем вычисляются расчетные осевые
силы
R
a
.
Задаются расчетными коэффициентами
V, К
б
и К
т
в зависимо-
сти от условий работы.
4. Для шариковых радиальных и шариковых радиально-
упорных подшипников с углом контакта α < 18
0
определяют отноше-
ние
R
a
/C
or
и принимают значение коэффициента е.
Сравнивают отношение
R
a
/(VR
r
) c коэффициентом е и прини-
мают значения коэффициентов
X иY:
а) если R
a
/(VR
r
)
е, то для любого типа подшипника, кроме
двухрядного принимают
X=1, Y=0;
б) если R
a
/(VR
r
)> e для подшипников шариковых радиальных
и радиально-упорных, то значение коэффициентов
X иY принимают
по каталогу;
в) при
R
a
/(VR
r
)> e для конических роликовых подшипников
принимают коэффициент
X=0,4 (значение Y приято ранее в п.2, в).
5. Вычисляется эквивалентная динамическая нагрузка.
P=(XVR
r
+ YR
a
)К
б
К
Т
6. Определяется расчетная динамическая грузоподъемность
подшипника
C
r расч
и оценивают пригодность намеченного подшипни-
ка по условию
C
r расч
C
r
Если расчетное значение
C
r расч
больше значения базовой ди-
намической грузоподъемности
C
r
для принятого подшипника, то пе-
реходят к более тяжелой серии или принимают другой тип подшип-
        1.2. Определение диаметра средних участков вала. Под
                                                                                               RΣ = R А2 + R Г2
средними участками вала следует понимать те, на которых нахо-
дятся шестерни и колеса. Диаметр d в месте посадки шестерни               2. По табл.П6 Приложения, ориентируясь на легкую серию, по
или колеса на промежуточном (тихоходном) валу определяют по       диаметру цапфы подбирают подшипник и выписывают характери-
формуле (1), принимая допускаемое напряжение [τ]=10...20 МПа.     зующие его данные:
        После определения диаметров dк или d по формуле (1)               а) для шарикового радиального и радиально-упорного с углом
конструируют вал. При конструировании следует учесть удобст-      контакта α < 180 значения базовой динамической Сr и статической Cor
во посадки на вал подшипников качения, зубчатых колес, шки-       грузоподъемностей;
вов, звездочек и на необходимость фиксации этих деталей на валу           б) для шарикового радиально-упорного с α ≥ 180 значения Сr и
в осевом направлении.                                             значение коэффициента е;
        2. Уточненный проверочный расчет. Этот этап проводит-             в) для конического роликового значения Cr, e и Y.
ся после окончательной разработки конструкции вала и служит               3. Для шариковых радиально-упорных и роликовых кониче-
для определения коэффициента запаса прочности для опасного        ских подшипников определяются для обеих опор осевые составляю-
его сечения или нескольких предположительно опасных сечений.      щие RS от радиальных сил Rr, а затем вычисляются расчетные осевые
        2.1. Определение коэффициента запаса прочности для        силы Ra.
опасного сечения. Этот расчет, называемый уточненным, выпол-              Задаются расчетными коэффициентами V, Кб и Кт в зависимо-
няют как проверочный. он сводится к определению расчетных         сти от условий работы.
коэффициентов запаса прочности для предположительно опасных               4. Для шариковых радиальных и шариковых радиально-
сечений вала.                                                     упорных подшипников с углом контакта α < 180 определяют отноше-
        Условие прочности:                                        ние Ra/Cor и принимают значение коэффициента е.
                           sσ ⋅ sτ                                        Сравнивают отношение Ra/(VRr) c коэффициентом е и прини-
                      s=               ≥ [ s]                     мают значения коэффициентов X иY:
                           sσ2 + sτ2                                      а) если Ra/(VRr)≤ е, то для любого типа подшипника, кроме
где s - расчетный коэффициент запаса прочности; [s]=1,3...1,5 -   двухрядного принимают X=1, Y=0;
требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности,                    б) если Ra/(VRr)> e для подшипников шариковых радиальных
[s]=2,5...4 - требуемый коэффициент запаса для обеспечения же-    и радиально-упорных, то значение коэффициентов X иY принимают
сткости; sσ - коэффициент запаса прочности по нормальным на-      по каталогу;
пряжениям; sτ - коэффициент запаса прочности по касательным               в) при Ra/(VRr)> e для конических роликовых подшипников
напряжениям.                                                      принимают коэффициент X=0,4 (значение Y приято ранее в п.2, в).
        При соблюдении условия прочности считается, что проч-             5. Вычисляется эквивалентная динамическая нагрузка.
ность вала обеспечена.                                                                          P=(XVRr + YRa)КбКТ
        Для подбора подшипников необходимо использовать                   6. Определяется расчетная динамическая грузоподъемность
конструкцию вала. Проверка по динамической грузоподъемности       подшипника Cr расч и оценивают пригодность намеченного подшипни-
проводится в следующем порядке.                                   ка по условию
        1. Определяют радиальные опорные реакции в вертикаль-                                        Cr расч ≤ Cr
ной RВ и горизонтальной RГ плоскостях, а затем суммарные реак-            Если расчетное значение Cr расч больше значения базовой ди-
ции RΣ для каждой опоры:                                          намической грузоподъемности Cr для принятого подшипника, то пе-
                                                                  реходят к более тяжелой серии или принимают другой тип подшип-