Расчеты зубчатых передач.

При расчете зубчатой передачи необходимо обеспечить 2 условия:

1. Условие контактной выносливости боковых поверхностей зубьев:

- рабочее контактное напряжение.

- допускаемое контактное напряжение.

Это условие обеспечивает отсутствие выкручивания боковых поверхностей зубьев.

2. Условие прочности зуба на изгиб.

- рабочее напряжение изгиба в корне зуба.

- допускаемое напряжение изгиба.

Это условие обеспечивает отсутствие излома зуба.

Помимо этих расчетов необходимо:

1. Смазка зубчатого зацепления.

2. Правильный выбор материала для шестерни и зубчатого колеса и соответствующая термообработка.

Для шестерни и колеса выбирается одинаковый материал, но с разной термической обработкой зубьев: зубья шестерни подвергаются улучшению, а зубья колеса – нормализации, в результате твердость поверхности зубьев шестерен будет выше твердости поверхности зубьев колеса на 30-50HB.

Лекция 08. Подшипники.

Подшипники – это сборочные единицы, предназначенные для опор валов.

Различают 2 вида подшипников:

1. Подшипники скольжения (вкладыши).

2. Подшипники качения.

Подшипники качения.

Подшипники качения классифицируются по следующим признакам:

1. По виду тел качения.

1. Шариковые подшипники.

2. Роликовые подшипники.

а) Цилиндрические.

б) Конические.

в) Сферические.

г) Игольчатые.

2. По воспринимаемой нагрузке.

1. Радиальные.

Роликовые радиальные подшипники всегда с цилиндрическими роликами и воспринимают только нагрузку, направленную по радиусу.

Шариковые радиальные подшипники кроме радиальной нагрузки могут воспринимать незначительные осевые нагрузки (до 30% от радиальной).

2. Радиально-упорные подшипники. Они воспринимают радиальные и значительные осевые нагрузки (>30%). Роликовые радиально-упорные подшипники всегда с коническими роликами.

3. Упорные подшипники. Только шариковые и могут воспринимать только осевые нагрузки.

Конструкции подшипников следующие:

Радиальные и радиально-упорные.

Рисунок хх. Поперечное сечение шарикового радиального подшипника.

Радиальные и радиально-упорные подшипники представляют собой неразъёмную сборочную единицу, состоящую из следующих деталей:

1. Тело качения.

2. Внутреннее кольцо подшипника.

Отверстием во внутреннем кольце подшипник одевается на вал. Диаметр отверстия во внутреннем кольце равен диаметру цапфы.

3. Наружное кольцо.

Диаметром наружного кольца подшипник фиксируется в гнезде корпуса.

4. Сепаратор – это ячеистая деталь для фиксации тел качения.

5. Торцевые шайбы.

Упорные подшипники представляют собой наборную сборочную единицу, состоящую из шайб, между которыми располагаются шарики.

Рисунок хх. Поперечное сечение упорного подшипника.

1. Шарик.

2. Крайние шайбы.

3. Средняя шайба.

3. По величине воспринимаемой нагрузки подшипники делятся на серии:

1. Особо лёгкая серия.

2. Лёгкая серия.

3. Средняя серия.

4. Тяжёлая серия.

5. Особо тяжёлая серия.

4. По ширине ( ) подшипники делятся на серии:

1. Узкая серия.

2. Нормальная серия.

3. Широкая серия.

Подшипники являются стандартной сборочной единицей. Существуют каталоги на подшипники, в которых каждому подшипнику присвоен номер. Главными в этом номере являются 3 последние цифры – они указывают на следующее:

Подбор подшипников качения:

1. В зависимости от диаметра цапфы по таблице каталога определяем номер подшипника (ориентируясь на лёгкую серию).

2. Из таблицы каталога по номеру подшипника определяем статическую ( ) и динамическую ( ) грузоподъёмности.

3. По одной из формул определяем эквивалентную нагрузку на подшипник:

а)

б)

в)

- Эквивалентная нагрузка.

- Радиальная нагрузка на подшипник.

- Осевая нагрузка на подшипник.

- Коэффициент вращения.

, если вращается внутреннее кольцо;

, если вращается наружное кольцо.

- Коэффициент радиальной нагрузки.

- Коэффициент осевой нагрузки.

- Коэффициент безопасности.

- Температурный коэффициент.

Формула “в” применяется только для упорных подшипников, формула “а” применяется только для радиальных роликовых подшипников и радиальных шариковых, у которых .

Формула “б” применяется для радиально-упорных подшипников и радиальных шариковых, у которых .

- Коэффициент осевого нагружения радиального шарикового подшипника, который определяется по специальной таблице в зависимости от отношения .

4. Определяем расчетную долговечность подшипника в часах:

- Скорость вращения вала (об/мин).

- для шариковых подшипников.

- для роликовых подшипников.

Расчет считается удовлетворительным, если

Если это условие не соблюдается, то:

1. Необходимо выбрать подшипник более тяжёлой серии и сделать перерасчет.

2. Если невозможно первое, то на опоре вала устанавливается сдвоенный подшипник выбранной серии, при этом долговечность увеличивается в 1,75 раза.