1.4. Расчет валов на сопротивление усталости. Проверка статической прочности вала

При расчете на сопротивление усталости необходимо прежде всего установить характер цикла напряжений. Расчет выполняют условно по номинальной нагрузке, а циклы напряжений принимают симметричным для напряже­нии изгибу и отнулевым для напряжений кручения .

Приступая к расчету, предположительно намечают опасные сечения вала, которые подлежат проверке. Для опасных сечений определяют запасы сопротивления усталости и срав­нивают их с допускаемыми.

Запас сопротивления усталости , , ,

где -запас сопротивления усталости по изгибу, -запас сопротивления усталости по кручению, и - амплитуды переменных состав­ляющих циклов напряжений, и - постоянные состав­ляющие, и (0-0,15) -коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла на сопротивление усталости(зависят от мех характеристик материала), K_d и K_F -масштабный фактор и фактор шероховатости, K _σ и Kτ эффективный коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении.

Проверку статической прочности производят в целях пре­дупреждения пластических деформаций и разрушений с уче­том кратковременных перегрузок (например, пусковых и т. п.). .

1.5. Подшипники качения, их классификация, конструкция и назначение.

Применение подшипников качения позволило заменить трение скольжения трением качения. Трение качения существенно меньше зависит от смазки. Конструкция подшипников качения позволяет изготовлять их в массовых количествах как стандартную продукцию, что значительно снижает стоимость производства

К недостаткам подшипников качения следует отнести от­сутствие разъемных конструкций, сравнительно большие ради­альные габариты, ограниченную быстроходность, связанную с кинематикой и динамикой тел качения (центробежные силы, гироскопические моменты и пр.), низкую работоспособность при вибрационных и ударных нагрузках и при работе в аг­рессивных средах (например, в воде).

. По форме тел качения они разделяются на шариковые и роликовые, по направлению воспринимаемой нагрузки - на радиальные, упорные, радиально-упорные и упорно-радиальные.

Радиальные шариковые подшипники наибо­лее простые и дешевые. Они допускают небольшие перекосы вала (до 1/4) и могут воспринимать осевые нагрузки, но меньшие радиальных.

Радиальные роликовые подшипники благодаря увеличенной контактной поверхности допускают значительно большие нагрузки, чем шариковые. Однако они не воспринима­ют осевые нагрузки и плохо работают при перекосах вала. В роликовых цилиндрических и конических подшипниках с ком­бинированными (бочкообразными) роликами концентрация на­грузки от неизбежности перекоса вала существенно снижается.

Применение игольчатых подшипников позволяет уменьшить габариты (диаметр) при значительных нагрузках.

По нагрузочной способности (или по габаритам) подшипник разделяют на семь серий диаметров и ширин: сверхлегкую, особо легкую, легкую, легкую широкую, среднюю, среднюю широкую и тяжелую.

Сепараторы разделяют и направляют тела качения. В подшипниках без сепаратора тела качения набегаю друг на друга.