- •1 Загальні питання конструювання деталей машин 5
- •1 Загальні питання конструювання деталей машин
- •1.1 Критеріальні вимоги до деталей машин
- •1.2 Матеріали для виготовлення деталей машин
- •1.3 Технічні умови на виготовлення деталей машин
- •1.4 Основи попередньо проектних та перевірочних розрахунків деталей машин
- •1.5 Перспективи використання сапр для конструювання деталей сучасних технічних засобів
- •2 З’єднання деталей машин
- •2.1 Роз’ємні з’єднання Різьбові з’єднання
- •Шпонкові з’єднання
- •Шліцьові з’єднання
- •Профільні з’єднання
- •Штифтові з’єднання
- •2.2 Нероз’ємні з’єднання Зварні з’єднання
- •Заклепкові з’єднання
- •З’єднання з натягом
- •Паяні з’єднання
- •Клейові з’єднання
- •3 Механічні передачі
- •3.1 Загальні відомості
- •Основні і похідні параметри механічних передач
- •3.2 Зубчасті передачі Переваги і недоліки
- •Точність виготовлення та її вплив на якість передачі
- •Загальні підходи до проектування зубчастих передач
- •Критерії розрахунку закритих і відкритих передач
- •Проектування прямозубих циліндричних передач
- •Розрахункове навантаження
- •Сили в зачепленні
- •Вибір модуля і числа зубців.
- •Перевірочний розрахунок міцності зубів за напруженнями згину
- •Особливості розрахунку косозубих циліндричних передач Геометричні параметри
- •Багатопарність і плавність зачеплення
- •Сили в зачепленні
- •Передачі з зачепленням Новикова
- •Конічні передачі Загальні відомості та характеристики
- •Геометричні параметри
- •Сили в зачепленні прямозубої конічної передачі
- •Приведення прямозубого конічного колеса до еквівалентного прямозубого циліндричного колеса
- •Конічні передачі з непрямими зубцями:
- •Сили в зачепленні
- •Розрахунок на міцність
- •Виготовлення конічних коліс
- •Черв’ячні передачі
- •Переваги і недоліки
- •Геометричні параметри та виготовлення черв’ячних передач
- •Передачі зі зміщенням
- •Точність виготовлення
- •Кінематичні параметри черв’ячної передачі
- •Ккд черв’ячної передачі
- •Сили в зачепленні
- •Тепловий розрахунок черв’ячної передачі, охолодження, змащування
- •3.3 Механізми з гнучкими ланками Область застосування
- •Види передач
- •Основи розрахунку пасових передач
- •Напруження в пасі
- •Довговічність паса
- •Ковзання у пасовій передачі
- •Клинопасова передача
- •Ланцюгові передачі
- •Матеріали
- •Кінематика та динаміка ланцюгових передач
- •Сили в зачепленні
- •Критерії працездатності ланцюгової передачі
- •4 Вали та осі
- •4.1 Загальні відомості
- •4.2 Проектний розрахунок валів
- •4.3 Перевірочний розрахунок валів
- •5 Підшипники
- •5.1 Призначення і класифікація
- •5.2 Підшипники ковзання Загальні відомості
- •Умови роботи і види руйнування підшипників ковзання
- •Тертя і змащення підшипників ковзання
- •5.3 Підшипники кочення Загальні відомості
- •Основні причини втрати працездатності підшипників кочення:
- •Розрахунок підшипників кочення
- •Особливості розрахунку радіально-упорних підшипників
- •Література
Основні причини втрати працездатності підшипників кочення:
викришування від втоми, яке спостерігається в підшипників після тривалого часу їхньої роботи в нормальних умовах;
знос, що спостерігається при недостатньому захисті від абразивних часток (пилу і бруду);
руйнування сепараторів, яке дає значний відсоток виходу з ладу підшипників кочення, особливо швидкохідних;
розколювання кілець і тіл кочення, яке зв'язано з ударними і вібраційними перевантаженнями, неправильним монтажем, що викликає перекоси кілець, заклинювання тощо;
залишкові деформації на бігових доріжках і виді лунок та вм'ятин, які спостерігаються в важконавантажених тихохідних підшипників.
Розрахунок підшипників кочення
Розрахунок підшипників кочення базується на двох критеріях:
Розрахунок на ресурс (довготривалість) по викришуванню від втоми.
Розрахунок на статичну вантажопідйомність по остаточним деформаціям,
При проектуванні підшипники підбирають з числа стандартних. Розрізняють підбір підшипників по динамічній вантажопідйомності для запобігання руйнування від втоми (викришування) (при n ≥ 10 мин–1) та по статичній вантажопідйомності для запобігання остаточним деформаціям.
Умова підбора по динамічній вантажопідйомності:
С потріб ≤С паспорт. (5.1)
Паспортна динамічна вантажопідйомність– це таке постійне навантаження, яке підшипник може витримати протягом 1 млн. оборотів без виявлення ознак втоми не менш, ніж у 90% із визначеної кількості підшипників (приведена в каталозі).
Під навантаженням приймають радіальне для радіальних та радіально-упорних підшипників (нерухоме зовнішнє кільце), осьову – для упорних та упорно-радіальних (при обертанні одного з кілець).
Динамічна вантажопідйомність:
, (5.2)
де L – ресурс підшипника, млн. оборотів.
Р – еквівалентне навантаження,
р =3 (для шарикових),р 3,33 (для роликових),
а1 – коефіцієнт надійності[1],
а2 – узагальнений коефіцієнт сумісного впливу якості металу та умов експлуатації (табл. 16.3,[1]).
Еквівалентне навантаженнядля радіальних на радіально упорних підшипників – це таке умовне постійне навантаження, яке при прикладенні його до підшипника, в якому обертається внутрішнє кільце, забезпечує ту ж саму довговічність, яку підшипник має при дійсних умовах навантаження та обертання:
, (5.3)
де Fr,Fа– радіальне та осьове навантаження,
X, Y– коефіцієнти радіального та осьового навантаження (табл.16.5,[1]),
V – коефіцієнт обертання, залежить від того, яке кільце обертається (при обертанні внутрішньогоV=1, зовнішньогоV=1,2),
Кб – коефіцієнт безпеки, який враховує характер навантажень: при спокійному навантаженніКб= 1, при помірних поштовхахКб= 1,3...1,5, при сильних ударахКб= 2,5...3,
КТ – температурний коефіцієнт (приt до 1000СКТ= 1, приt=125...2500СКТ= 1,05...1,4).
Для упорних і радіально-упорних підшипників відповідно – постійне центральне осьове навантаження при обертанні одного з кілець:
. (5.4)
Значення X таY залежить від відношення, що пояснюється тим, що в деяких межах (≤е) додаткове осьове навантаження не погіршує умови роботи підшипника, воно зменшує радіальний зазор у підшипниках та вирівнює розподілення навантаження по тілам кочення.
При змінних навантаження враховують еквівалентну довговічність:
, (5.5)
де Lh – сумарний час роботи підшипника,год,
KHE – коефіцієнт режиму навантаження.
Умова перевірки чи підбору по статичній вантажопідйомності:
, (5.6)
де Р0 – еквівалентне статичне навантаження,
С0 – статична вантажопідйомність.
Статична вантажопідйомність– таке статичне навантаження, якому відповідає загальна остаточна деформація тіл кочення та кілець в найбільш навантаженій точці контакту (0,0001 діаметра тіл кочення).
Еквівалентне статичне навантаження:
, (5.7)
де X0,Y0 –коефіцієнти радіального та осьового навантаження:
X0= 0,6,Y0 = 0,5 – радіальні шарикопідшипники однорядні і дворядні,
X0= 0,5,Y0 = 0,47...0,28 (при=12...360відповідно) – радіально-упорні шарикопідшипники,
X0= 0,5,Y0 = 0,22сtg – конічні тасамоустановлювальнішарикопідшипники та роликопідшипники.
Методику розрахунку радіальних шарикопідшипників наведено в [4].