- •Детали машин Методические указания к практическим занятиям для студентов технических специальностей
- •Часть 3
- •Детали машин
- •Часть 3
- •212000, Г.Могилев, пр.Мира, 43
- •Содержание
- •Введение
- •1 Критерии работоспособности валов и подшипников качения
- •2 Порядок расчёта вала
- •2.1 Проектный расчёт вала
- •2.2 Определение опасных сечений вала
- •2.3 Проверочный расчет вала на усталостную выносливость
- •3 Расчёт подшипников качения
- •Список литературы
- •Приложение а
Список литературы
1 Иванов, М. Н. Детали машин: учебник / М. Н. Иванов, В. А. Финогенов. – М.: Высш. шк., 2008. – 408 с.: ил.
2 Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П. Ф. Дунаев, О. В. Леликов. ‑ М.: Высш. шк., 1998. – 447 с.: ил.
3 Кузьмин, А. В. Расчёты деталей машин: справ. пособие / А. В. Кузьмин, И. М. Чернин, Б. С. Козинцев. – Минск : Выш. шк., 1986. – 400 с.: ил.
Приложение а
(справочное)
Таблица А.1 – Механические свойства качественных конструкционных сталей
Марка стали |
Предел текучести
|
Предел прочности , МПа |
Сталь 08 |
196 |
320 |
Сталь 10 |
205 |
330 |
Сталь 15 |
225 |
370 |
Сталь 20 |
245 |
410 |
Сталь 25 |
275 |
450 |
Сталь 30 |
295 |
490 |
Сталь 35 |
315 |
530 |
Сталь 40 |
335 |
570 |
Сталь 45 |
355 |
600 |
Сталь 50 |
375 |
630 |
Сталь 55 |
380 |
650 |
Сталь 60 |
400 |
680 |
Таблица А.2 – Ряд диаметров манжет по ГОСТ 8752-79
dМ |
от 10 до 20 мм |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
dМ |
св 20 до 36 мм |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
35 |
36 |
dМ |
св 36 до 58 мм |
38 |
40 |
42 |
44 |
45 |
48 |
50 |
52 |
55 |
56 |
58 |
dМ |
св 58 до 90 мм |
60 |
62 |
63 |
65 |
70 |
71 |
75 |
80 |
82 |
85 |
90 |
dМ |
св 90 мм |
92 |
95 |
100 |
105 |
110 |
115 |
120 |
И далее через 5 мм |
|||
Таблица А.3 – Выходные концы валов по ГОСТ 12080-66
Диаметр d, мм |
Длина l, мм |
|
Исполнение |
||
1 |
2 |
|
6; 7 |
16 |
- |
8; 9 |
20 |
- |
10; 11 |
23 |
20 |
12; 14 |
30 |
25 |
16; 18; 19 |
40 |
28 |
20; 22; 24 |
50 |
36 |
25; 28 |
60 |
42 |
30; 32; 36; 38 |
80 |
58 |
40; 42; 45; 48; 50; 53; 55 |
110 |
82 |
60; 63; 65; 70; 75 |
140 |
105 |
80; 85; 90; 95 |
170 |
130 |
100; 105; 110; 120; 125 |
210 |
165 |
а)
б)
в)
a – подшипник шариковый радиальный однорядный ГОСТ 8338-75; б ‑ подшипник шариковый радиально-упорный однорядный ГОСТ 831-75; в ‑ подшипник роликовый радиально-упорный ГОСТ 27365-87
Рисунок А.1 – Подшипники качения
Рисунок А.2 – Схема определения усилий в радиально-упорных подшипниках
Таблица А.4 – Подшипники шариковые радиальные ГОСТ 8338-75
Диаметр внутреннего кольца dП, мм |
Обозначение подшипника |
Диаметр внешнего кольца DП, мм
|
Ширина B, мм |
Динамическая грузоподъемность , кН |
Статическая
грузоподъемность
|
20 |
104 |
42 |
12 |
9.36 |
4,50 |
204 |
47 |
14 |
12,7 |
6,20 |
|
25 |
105 |
47 |
12 |
11,2 |
5,60 |
205 |
52 |
15 |
14,0 |
6.95 |
|
30 |
106 |
55 |
13 |
13,3 |
6,80 |
206 |
62 |
16 |
19,5 |
10,0 |
|
35 |
107 |
72 |
19 |
28,1 |
14,6 |
207 |
90 |
23 |
47,0 |
26,7 |
|
40 |
108 |
62 |
14 |
15.9 |
8,50 |
208 |
72 |
17 |
25,5 |
13,7 |
|
45 |
109 |
75 |
16 |
21,2 |
12,2 |
209 |
85 |
19 |
33,2 |
18,6 |
|
50 |
110 |
80 |
16 |
21,6 |
13,2 |
210 |
90 |
20 |
35,1 |
19,8 |
|
55 |
111 |
90 |
18 |
28,1 |
17,0 |
211 |
100 |
21 |
43,6 |
25,0 |
|
60 |
112 |
95 |
18 |
29,6 |
18,3 |
212 |
110 |
22 |
: 52,0 |
31,0 |
|
65 |
113 |
100 |
18 |
30,7 |
19,6 |
213 |
120 |
23 |
56,0 |
34,0 |
|
70 |
114 |
110 |
20 |
37,7 |
24,5 |
214 |
125 |
24 |
61,8 |
37,5 |
|
75 |
115 |
115 |
20 |
39,7 |
26,0 |
215 |
130 |
25 |
66,3 |
41,0 |
|
80 |
116 |
125 |
22 |
47,7 |
31,5 |
216 |
140 |
26 |
70,2 |
45,0 |
|
85 |
117 |
130 |
22 |
49,4 |
33,5 |
217 |
150 |
28 |
82,3 |
53,0 |
|
90 |
118 |
140 |
24 |
57,2 |
39,0 |
218 |
160 |
30 |
95,6 |
62,0 |
|
95 |
119 |
145 |
24 |
60,5 |
41,5 |
219 |
170 |
32 |
108 |
69,5 |
|
100 |
120 |
150 |
24 |
60,5 |
41,5 |
220 |
180 |
34 |
124 |
79,0 |
Таблица А.5 – Подшипники шариковые радиально-упорные ГОСТ 831-75
Диаметр внутреннего кольца dП, мм |
Обозначение подшипника |
Диаметр внешнего кольца DП, мм |
Ширина B, мм |
Динамическая грузоподъемность , кН |
Статическая грузоподъемность , кН |
20 |
36104К6 |
42 |
12 |
7,8 |
5,2 |
36204К6 |
72 |
17 |
20,0 |
15,3 |
|
46204 |
29,0 |
16,4 |
|||
25 |
36205К6 |
80 |
18 |
27,0 |
20,4 |
46205 |
36,8 |
21,4 |
|||
30 |
46106 |
55 |
13 |
14,5 |
7,88 |
36206К6 |
85 |
19 |
32,0 |
25,5 |
|
46206 |
38,7 |
23,1 |
|||
35 |
36207К6 |
90 |
20 |
35,5 |
28,5 |
46207 |
40,6 |
24,9 |
|||
40 |
46108 |
68 |
15 |
18,9 |
11,1 |
36208К6 |
100 |
21 |
41,5 |
34,5 |
|
46208 |
50,3 |
31,5 |
|||
45 |
46109 |
75 |
16 |
22,5 |
13,4 |
36209К6 |
110 |
22 |
50,0 |
42,5 |
|
46209 |
60,8 |
38,8 |
|||
50 |
36210К6 |
120 |
23 |
69,4 |
42,5 |
46210 |
69,4 |
38,8 |
|||
55 |
46111 |
90 |
18 |
32,6 |
21,1 |
36211К6 |
125 |
24 |
60,0 |
52,0 |
|
46211 |
61,0 |
45,9 |
|||
60 |
46112 |
95 |
18 |
37,4 |
24,5 |
36212К6 |
130 |
25 |
73,5 |
65,5 |
|
46212 |
78,4 |
53,8 |
|||
65 |
36213К6 |
140 |
26 |
73,5 |
65,5 |
46213 |
87,9 |
60,0 |
|||
70 |
46114 |
110 |
20 |
46,1 |
31,7 |
36214К6 |
150 |
28 |
81,5 |
76,5 |
|
46214 |
94,4 |
65,1 |
|||
75 |
46115 |
115 |
20 |
47,3 |
33,4 |
3621K6 |
160 |
30 |
90,0 |
85,0 |
|
46215 |
11,1 |
76,2 |
|||
80 |
46116 |
125 |
22 |
56,0 |
40,1 |
36216К6 |
180 |
34 |
14,8 |
107,0 |
|
46216 |
14,8 |
107,0 |
|||
85 |
46117 |
130 |
22 |
57,4 |
42,1 |
36217К6 |
72 |
17 |
20,0 |
15,3 |
|
46217 |
29,0 |
16,4 |
|||
90 |
46118 |
140 |
24 |
63,5 |
47,2 |
36218К6 |
80 |
18 |
27,0 |
20,4 |
|
46218 |
36,8 |
21,4 |
|||
Примечание ‑ 36000К6 – угол контакта α = 15º; 46000 – угол контакта α = 26º |
|||||
Таблица А.6 – Подшипники роликовые радиально-упорные ГОСТ 27365-87
Диаметр внутрен-него кольца dП, мм |
Обозначе-ние подшип-ника |
Диаметр внешнего кольца DП, мм
|
Ширина B, мм |
Угол контакта α, град |
Динамическая грузоподъем-ность , кН |
Статическая грузоподъем-ность , кН |
20 |
2007104А |
42 |
15 |
14° |
22,9 |
15,6 |
7204А |
47 |
14 |
12°57'10" |
26,0 |
16,6 |
|
25 |
2007105А |
47 |
15 |
16° |
25,5 |
18,3 |
7205А |
52 |
15 |
14°02'10" |
29,2 |
21,0 |
|
30 |
2007106А |
55 |
17 |
16° |
33,6 |
24,5 |
7206А |
62 |
16 |
14°02'10" |
38,0 |
25,5 |
|
35 |
2007107А |
62 |
18 |
16°50' |
40,2 |
30,5 |
7207А |
72 |
17 |
14°02'10" |
48,4 |
32,5 |
|
40 |
2007108А |
68 |
19 |
14°10' |
49,5 |
40,0 |
7208А |
80 |
18 |
14°02'10" |
58,3 |
40,0 |
|
45 |
2007109А |
75 |
20 |
14°40' |
55,0 |
44,0 |
7209А |
85 |
19 |
15°06'34" |
62,7 |
50,0 |
|
50 |
2007110A |
80 |
20 |
15°45' |
57,2 |
48,0 |
7210A |
90 |
20 |
15°38'32" |
70,4 |
55,0 |
|
55 |
2007111А |
90 |
23 |
15°10' |
76,5 |
64,0 |
7211A |
100 |
21 |
15°06'34" |
84,2 |
61,0 |
|
60 |
20p7112A |
95 |
23 |
16° |
76,5 |
67,0 |
7212A |
110 |
22 |
15°06'34" |
91,3 |
70,0 |
|
65 |
2007113A |
100 |
23 |
17° |
78,1 |
68,0 |
7213A |
120 |
23 |
15°06'34" |
108,0 |
78,0 |
|
70 |
2007114A |
110 |
25 |
16°10' |
95,2 |
83,0 |
7214А |
125 |
24 |
15°38'32" |
119,0 |
89,0 |
|
75 |
2007115A |
115 |
25 |
17° |
99,0 |
88,0 |
7215А |
130 |
25 |
16°10'20" |
130,0 |
100,0 |
|
80 |
2007116A |
125 |
29 |
15°45' |
1,8,0 |
116,0 |
7216А |
140 |
26 |
15°38'32" |
140,0 |
114,0 |
|
85 |
2007117A |
130 |
29 |
16°25' |
130,0 |
120,0 |
7217А |
150 |
28 |
15°38'32" |
165,0 |
134,0 |
|
90 |
2007118A |
140 |
32 |
15°45' |
157,0 |
146,0 |
7218А |
160 |
30 |
15°38'32" |
183,0 |
150,0 |
|
95 |
2007119A |
145 |
32 |
16°25' |
157,0 |
146,0 |
7219А |
170 |
32 |
15°38'32" |
205,0 |
156,0 |
|
100 |
2007120A |
150 |
32 |
17° |
161,0 |
158,0 |
7220А |
180 |
34 |
15°38'32" |
233,0 |
190,0 |
Таблица А.7 – Размеры шпонок призматических ГОСТ 23360-78
Диаметр вала d, мм |
Сечение шпонки b×h, мм |
От 6 до 8 |
2×2 |
От 8 до 10 |
3×3 |
От 10 до 12 |
4×4 |
От 12 до 17 |
5×5 |
От до 22 |
6×6 |
От 22 до 30 |
7×7 |
От 22 до 30 |
8×7 |
От 30 до 38 |
10×8 |
От 38 до 44 |
12×8 |
От 44 до 50 |
14×9 |
От 50 до 58 |
16×10 |
От 58 до 65 |
18×11 |
От 65 до 75 |
20×12 |
От 75 до 85 |
22×14 |
От 85 до 95 |
24×14 |
От 95 до 110 |
28×16 |
От 100 до 130 |
32×18 |
Рисунок А.3 – Шпонка призматическая ГОСТ 23360-78
Таблица А.8 – Размеры канавки для выхода шлифовального круга ГОСТ 8820-69
d, мм |
b, мм |
d1, мм |
r, мм |
|
10 ‑ 50 |
3,0 |
d - 0,5 |
1,0 |
|
50 ‑ 100 |
5,0 |
d - 1 |
1,6 |
|
Свыше 100 |
10,0 |
2,0 |
Таблица А.9 – Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для галтели и канавки для выхода шлифовального круга
|
|||||||||
|
|
|
|
||||||
при
|
|||||||||
500 |
700 |
900 |
1200 |
500 |
700 |
900 |
1200 |
||
2 |
0,01 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,4 |
1,4 |
1,45 |
1,45 |
0,02 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
2,15 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
|
0,03 |
1,8 |
1,95 |
2,05 |
2,25 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
|
0,05 |
1,75 |
1,9 |
2,0 |
2,2 |
1,6 |
1,6 |
1,65 |
1,75 |
|
3 |
0,01 |
1,9 |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,75 |
0,02 |
1,95 |
2,1 |
2,2 |
2,4 |
1,6 |
1,7 |
1,75 |
1,85 |
|
0,03 |
1,95 |
2,1 |
2,25 |
2,45 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,9 |
|
5 |
0,01 |
2,1 |
2,25 |
2,35 |
2,5 |
2,2 |
2,3 |
2,4 |
2,6 |
0,02 |
2,15 |
2,3 |
2,45 |
2,65 |
2,1 |
2,15 |
2,25 |
2,4 |
|
Таблица А.10 – Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для шпоночного паза
, МПа |
|
|
|
Паз выполнен концевой фрезой |
Паз выполнен дисковой фрезой |
||
500 |
1,8 |
1,5 |
1,4 |
700 |
2,0 |
1,55 |
1,7 |
900 |
2,2 |
1,7 |
2,05 |
1200 |
2,6 |
1,9 |
2,4 |
Таблица А.11 – Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для шлицов и резьбы
, МПа |
|
|
|||
для шлицев |
для резьбы |
для прямобочных шлицев |
для эвольвентных шлицев |
для резьбы |
|
500 |
1,45 |
1,8 |
2,25 |
1,45 |
1,35 |
700 |
1,6 |
2,2 |
2,45 |
1,5 |
1,7 |
900 |
1,7 |
2,45 |
2,65 |
1,55 |
2,1 |
1200 |
1,75 |
2,9 |
2,8 |
1,6 |
2,35 |
Таблица А.12 – Коэффициент поверхностного упрочнения
Способ упрочнения поверхности |
|
||
= 1 |
= 1,1 ‑ 1,5 |
более 1,8 |
|
Закалка ТВЧ |
1,3 — 1,6 |
1,6 — 1,7 |
2,4 — 2,8 |
Азотирование |
1,15 — 1,25 |
1,3 — 1,9 |
2,0 — 3,0 |
Обкатка роликом |
1,2 — 1,4 |
1,5 — 1,7 |
1,8 — 2,2 |
Дробеструйный наклеп |
1,1 — 1,3 |
1,4 — 1,5 |
1,6 — 2,5 |
Таблица А.13 – Справочные данные для расчёта подшипников
Тип подшипника |
, град |
|
|
|
|
||
X |
Y |
X |
Y |
||||
Радиальный шариковый однорядный |
0 |
0,014 |
1 |
0 |
0,56 |
2,30 |
0,19 |
0,028 |
1,99 |
0,22 |
|||||
0,056 |
1,71 |
0,26 |
|||||
0,084 |
1,55 |
0,28 |
|||||
0,11 |
1,45 |
1,30 |
|||||
0,17 |
1,31 |
0,34 |
|||||
0,28 |
1,15 |
0,38 |
|||||
0,42 |
1,04 |
0,42 |
|||||
0,56 |
1,00 |
0,44 |
|||||
Радиально-упорный шариковый однорядный |
12 |
0,014 |
1 |
0 |
0,45 |
1,81 |
0,30 |
0,029 |
1,62 |
0,34 |
|||||
0,057 |
1,46 |
0,37 |
|||||
0,086 |
1,34 |
0,41 |
|||||
0,11 |
1,22 |
0,45 |
|||||
0,17 |
1,13 |
0,48 |
|||||
0,29 |
1,14 |
0,52 |
|||||
0,43 |
1,01 |
0,54 |
|||||
0,57 |
1,00 |
0,54 |
|||||
26 |
— |
1 |
0 |
0,41 |
0,87 |
0,68 |
|
36 |
— |
1 |
0 |
0,37 |
0,66 |
0,95 |
|
Подшипники роликовые конические однорядные |
|
— |
1 |
0 |
0,4 |
|
|
Таблица А.14 – Статические коэффициенты радиальной и осевой сил
Тип подшипника |
X |
Y |
Радиальный шариковый |
0,6 |
0,5 |
Радиально-упорный шариковый |
0,5 |
0,47 — 0,28 (при =12 — 36º) |
Радиально-упорный роликовый |
0,5 |
|
