33 Предварительный расчёт валов и расчёт на статическую прочность

Предварительный расчет вала, определяют диаметр выходного кольца вала по заключенным напряжениям. При этом считают что вал испытывает только касательные напряжения кручения. Формула определяющая крутящий конец вала d=(M_kp/{0.2[τ_np]})^1/3 где τ=15..20МПа - допускаемое кручение. На статическую прочность: этот расчёт ведут как проверочный по эквивалентному моменту в целях предупреждения пластических деформаций вала .В этом случае можно точно определить наиболее нагружённый участок и диаметр вала в опасном сечении. Расчёт выполняется в порядке: 1.составляют расчётную схему, 2.определяют расстояние между опорами и силами, 3.находят силы,действующие на вал в двух перпендикулярных плоскостях(гориз и вертик) и определяют опорные нагрузки,при этом учитывая несоосность муфт, направляют силы так,чтобы увеличить нагрузки на валы.Чаще всего силы направляют навстречу окружной силена зубчатом колесе, 4.по методикам рассмотренным ранее(сапромат),строят эпюры изгибающих моментов М_х и М_у и эпюру крут момента М_z, 5.по эпюрам находят опасное сечение,для кот-ого нах-ят макс изгиб момент M=(M_X²+M_Y²)^1/2 , 6.для опасного сеч-я по теории наиб касат напр-ий находим эквив момент M_ЭКВ=(M²+Т²)^1/2, 7.определяют диметр опасного сечения вала: d=(M_ЭКВ/{0.1[σ_к]})^1/3 где [σ_к] -допускаемое напряжение при изгибе,для стальных валов и осей ”сигма” =70..80МПа,для невращающихся осей значение ”сигма” повышается на 75%.

34 Расчёт валов на выносливость

Расчёт выполняется как проверочный на стадии рабочего проектирования, когда почти готов чертёж вала, т.е. его точная форма, размеры и концентраторы напряжений (шпоночные пазы, концевые канавки…) известны. При расчёте полагается, что напряжение изгиба по симметричному циклу ,а касательные по отнулевому циклу. Проверочный расчёт сводится к определению запаса прочности n,кот-ый сравнивается с допускаемыми: n=(n_σn_τ)/({n_σ2+n_τ2}^1/2)=< [n], где [n]=1,5..2, n_σ и n_τ -коэф запаса по нормальным и касат напряжениям n_σ=σ_-1/{(K_σσ_A/ε_σ)+(ψ_σσ_m)}; n_τ=τ_-1/{(K_ττ_A/ε_τ)+(ψ_ττ_m)}; Где σ_-1 и τ_-1 -пределы выносливости материала вала при изгибе и кручении, K_τ и K_σ - эффективные коэф концентрации напряжений, учитывающие шпоночные канавки, ε_σ..-масштабные коэф диаметра вала, σ_A..-амплитудные значения напряжений, σ_m ..-средние напряжения,ψ_τ.. - коэф влияния среднего напряжения цикла на усталостную прочность, зависящие от типа стали. Если коэф запаса оказывается меньше теорит,то его можно повысить пов-ным упрочнением вала. При этом можно получить увеличение предела выносливости вала на 50%

35 Опоры валов и осей. Классификация подшипников

Подшипники служа опорами для валов и вращающихся осей, а также деталей, вращающихся на неподвижных осях. Они воспринимают радиальные осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняют заданное положение геометрической оси вращения вала. Подшипники бывают: 1)подшипники скольжения; 2)подшипники качения. Подшипник скольжения является парой вра­щения, он состоит из опорного участка вала (цапфы) 1 и соответственно подшипника 2, запрессовоного в корпус(рис. 25.1).Подшипники качения являются основным видом опор вращающихся (качающихся) деталей. Подшипник состоит из наружного 1 и внутрен­него 2 колен, между которыми расположены тела качения 3. Для пре­дохранения тел качения от соприкосновения между собой их отделяют друг от друга сепаратором 4, который существенно уменьшает потери на трение (рис. 25.2).По воспринимаемой нагрузке различают радиальные (воспринимают радиальные нагрузки), упорные (осевые нагрузки), радиально-упорные (осевые и радиальные)