Значения температурного коэффициента kТ
Рабочая температура подшипника, оС до |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
kТ |
1,0 |
1,05 |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
1,4 |
Расчетная динамическая грузоподъемность подшипника:
|
(6.8) |
,где m – показатель степени: m=3 для шариковых подшипников; m=3,33 для роликовых подшипников.
Сртаб – табличное значение динамической грузоподъёмности подшипника.
6.6. Уточненный расчет валов на выносливость
Уточненный расчет валов на выносливость выполняется при учете совместного действия кручения и изгиба. В расчёте учитываются разновидности циклов напряжений изгиба и кручения; усталостные характеристики материалов; размеры, форма и состояние поверхности вала. Цель расчёта - определить общие коэффициенты запаса усталостной прочности для опасных сечений и сравнить их с допускаемыми. В практике расчетные коэффициенты запаса выносливости определяются для всех опасных сечений каждого вала.
Ведомый вал
Составление уравнений изгибающих и крутящего моментов по участкам вала. Построение эпюр (рис. 6.9).
Уравнения изгибающих моментов по участкам в горизонтальной плоскости.
Участок
а
(0
x
a):
.
Участок
b
(0
x
b):
,
при
x=0:
;
при x=b:
.
Участок
c
(0
x
c):
,
при
x=0:
;
при x=c:
.
Уравнения изгибающих моментов по участкам в вертикальной плоскости.
Участок
а
(0
x
a):
.
при
x=0:
;
при x=а:
.
Участок
b
(0
x
b):
,
при
x=0:
;
при x=b:
.
Участок
c
(0
x
c):
,
при
x=0:
;
при
x=c:
.
Σ
Значения
суммарного изгибающего момента
определяются по формуле:
.
(6.9)
Ведущий вал
Уравнения изгибающих моментов по участкам в горизонтальной плоскости (рис. 6.10).
Участок
а
(0
x
a):
,
при
x=0:
;
при x=а:
.
Участок
b
(0
x
b):
,
п
ри
x=0:
;
при x=b:
.
Уравнения изгибающих моментов по участкам в вертикальной плоскости.
Участок
а
(0
x
a):
.
при
x=0:
;
при x=а:
.
Участок
b
(0
x
b):
,
при
x=0:
;
при x=b:
.
Участок
c
(0
x
c):
,
при x=0: ;
при
x=c
:
.
Значения суммарного изгибающего момента определяются по формуле: .
Промежуточный вал
Уравнения изгибающих моментов по участкам в горизонтальной плоскости (рис. 6.11).
Участок
d
(0
x
d):
,
при
x=0:
;
при x=d:
.
Участок
e
(0
x
e):
,
при
x=0:
;
при x=e:
.
Участок
c
(0
x
f):
,
при
x=0:
;
при x=f
:
.
Уравнения изгибающих моментов по участкам в вертикальной плоскости.
Участок
d
(0
x
d):
.
при
x=0:
;
при x=d:
.
Участок
e
(0
x
e):
,
при
x=0:
;
при x=e:
.
Участок
f
(0
x
f):
,
при
x=0:
;
при
x=f
:
.
Значения
суммарного изгибающего момента
определяются по формуле:
.
Проверку проводят в тех сечениях, где суммарный изгибающий момент принимает наибольшие значения.
Определяем
для опасного сечения коэффициенты
запаса выносливости по нормальным
и касательным
напряжениям:
|
(6.10) |
|
,
,где
и
- пределы выносливости материала вала
при симметричном цикле напряжения
изгиба и кручения соответственно, МПа;
и
- амплитуды циклов изменения нормальных
и касательных напряжений, МПа;
и
- средние значения циклов изменения
нормальных и касательных напряжений,
МПа;
и
- эффективные коэффициенты концентрации
напряжений при изгибе и кручении
соответственно (табл. 6.16);
и
- коэффициенты, учитывающие масштабный
фактор (табл. 6.17);
-
коэффициент, учитывающий влияние
качества поверхности (табл. 6.18);
и
- коэффициенты, учитывающие влияние
асимметрии цикла напряжений на прочность
вала при изгибе и кручении соответственно
(табл. 6.19).
Нормальные
напряжения в поперечных сечениях вала
изменяются по симметричному циклу,
тогда среднее напряжение
,
а амплитуда напряжений
равна расчетным напряжениям изгиба
:
|
(6.11) |
,
где
- осевой момент сопротивления сечения
(табл. 6.15).
Касательные напряжения в поперечных сечениях вала изменяются, обычно, по пульсирующему (отнулевому) циклу, в этом случае значения амплитуды и средней величины касательного напряжения в цикле можно определить по формуле:
|
(6.12) |
,где
- полярный момент сопротивления сечения
(табл. 6.15).
Общий коэффициент запаса выносливости:
|
(6.13) |
.
Таблица 6.15
Осевые и полярные моменты сопротивления
Сечение вала |
Wнетто |
Wнетто |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.16