ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Основы проектирования машин»
Детали машин Методические указания к практическим занятиям для студентов технических специальностей
Часть 3
РАСЧЕТ ВАЛОВ И ПОДШИПНИКОВ
Могилев 2014
УДК 621.81
Б
БК 34.44
Рекомендовано к опубликованию
Центром менеджмента качества образовательной деятельности
ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет»
Одобрено кафедрой «Основы проектирования машин» «23» июня 2014 г., протокол № 12
Составитель ст. преподаватель А. Е. Науменко
Рецензент к.т.н., доцент Мельников А.С.
Методические указания являются практическим руководством для студентов технических специальностей дневной формы обучения на практических занятиях по дисциплине «Детали машин».
Учебное издание
Детали машин
Часть 3
Ответственный за выпуск А. М. Даньков
Технический редактор А. Т. Червинская
Компьютерная верстка Н. П. Полевничая
Подписано в печать . Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.
Печать трафаретная. Усл.-печ. л. . Уч.-изд. л. . Тираж 115 экз. Заказ №
Издатель и полиграфическое исполнение
Государственное учреждение высшего профессионального образования
«Белорусско-Российский университет»
ЛИ № 02330/375 от 29.06.2004 г.
212000, Г.Могилев, пр.Мира, 43
© ГУ ВПО «Белорусско-Российский
университет», 2014
Содержание
Введение…………………………………………………………………… |
4 |
1 Критерии работоспособности валов и подшипников качения………. |
5 |
2 Порядок расчёта вала…………………………………………………… |
6 |
2.1 Проектный расчёт вала ………………………………………………. |
6 |
2.2 Определение опасных сечений вала…………………………………. |
9 |
2.3 Проверочный расчет вала на усталостную выносливость………… |
11 |
3 Расчёт подшипников качения ………………………………………… |
15 |
Список литературы……………………………………………………….. |
18 |
Приложение А………………………………………………………… |
21 |
Введение
Наряду с соединениями и передачами, дисциплина «Детали машин» изучает расчёт деталей, которые встречаются в конструкции почти любого современного механизма и машины. К таким деталям прежде всего относятся валы и подшипники.
При расчёте валов, как и передач и соединений, наиважнейшим требованием является снижение материалоёмкости и равнопрочности при условии соблюдения критериев работоспособности.
Расчёты валов и подшипников включают в себя использование множества экспериментальных коэффициентов и зависимостей, применение которых зависит от большого числа факторов, определяемых в зависимости от условий эксплуатации и от особенностей конструкции проектируемого механизма.
Обучение студентов умению самостоятельно производить расчёт валов и подшипников качения является одной из главных задач при изучении дисциплины «Детали машин».
1 Критерии работоспособности валов и подшипников качения
В результате действия нагрузок, возникающих в зацеплении элемента передачи, установленного на вал, возникает два вида напряжений: напряжения изгиба и напряжения кручения. Эти напряжения переменны и изменяются по характерным идеализированным циклам (напряжения изгиба – по знакопеременному циклу, напряжения кручения – по отнулевому циклу). Они являются причиной усталостного разрушения вала, поэтому за основной критерий работоспособности вала принимается усталостная выносливость.
Кроме этого для валов производят расчеты: на жесткость (при которых производится ограничение упругих перемещений вала), статическую прочность (прочность при перегрузках) и колебания (ограничение режимов работы, при которых может возникнуть явление резонанса).
Для подшипников качения критериями работоспособности являются статическая и динамическая грузоподъемности.
Динамическая грузоподъемность – это такая постоянная стационарная сила, которую подшипник может теоретически воспринимать в течение 1 млн оборотов без появления признаков выхода из строя не менее чем у 90 % из определенного числа подшипников, подвергающихся испытаниям.
Статическая грузоподъемность – это такая статическая сила, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения.