- •Содержание
- •Введение
- •Содержание учебной дисциплины
- •Раздел 1. Основы теоретической механики. Статика
- •Тема 1.1 Основные понятия и аксиомы статики.
- •Тема 1.2 Плоская система сходящихся сил.
- •Тема 1.3 Плоская система произвольно расположенных сил.
- •Тема 1.4. Центр тяжести.
- •Раздел 2 Кинематика
- •Тема 2.2 Кинематика тела.
- •Раздел 3. Динамика
- •Тема 3.1 Основные понятия и аксиомы динамики.
- •Тема 3.2 Работа и мощность.
- •Раздел 4. Сопротивление материалов
- •Тема 4.1 Основные понятия, гипотезы и допущения сопротивления материалов.
- •Тема 4.2 Растяжение и сжатие.
- •Тема 4.3 Срез и смятие
- •Тема 4.5 Изгиб
- •Тема 4.6 Сопротивление усталости
- •Тема 4.7 Прочность при динамических нагрузках
- •Тема 4.8 Устойчивость сжатых стержней
- •Раздел 5. Детали машин
- •Тема 5.1. Основные понятия и определения
- •Тема 5.2 Соединения деталей. Разъемные и неразъемные соединения
- •Тема 5.3 Передачи вращательного движения
- •Тема 5.4 Валы и оси, опоры.
- •Тема 5.5 Муфты
- •Требования к оформлению и выполнению контрольных работ
- •Задание на контрольную работу № 1
- •Задачи №№ 1-10
- •Задачи №№ 11-20
- •Задачи №№ 21-30
- •Задача № 31
- •Задача № 32
- •Задача № 33
- •Задача № 34
- •Задача № 35
- •Задача № 36
- •Задача № 37
- •Задача № 38
- •Задача № 39
- •Задача № 40
- •Методические указания по выполнению контрольной работы № 1
- •Задачи №№ 1-10
- •Пример 1
- •Задачи №№ 11 -20
- •Пример 2
- •Задачи №№ 21-30
- •Пример 3
- •Задачи №№ 31-40
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Пример 6
- •Пример 7
- •Задание на контрольную работу № 2
- •Задачи №№ 1-10
- •Задачи №№ 11-20
- •Задачи №№ 21-30
- •Задачи №№ 31-40
- •Методические указания по выполнению контрольной работы № 2
- •Задачи №№ 1-10
- •Пример 9
- •Задачи №№ 11 -20
- •Пример 10
- •Задачи №№21-40
- •Пример 11
- •Задание на контрольную работу № 3
- •Задачи №№ 1-10
- •Задачи №№ 11-20
- •Задачи №№ 21-30
- •Задачи №№ 31-40
- •Методические указания по выполнению контрольной работы № 3
- •Задачи №№ 1-20
- •Пример 13.
- •Пример 14
- •Задачи №№ 21-30
- •Пример 15
- •Задачи №№31-40
- •Пример 17
- •Вопросы для самостоятельной подготовки к экзамену
- •Приложения
- •Сталь горячекатаная. Балки двутавровые (по ГОСТ 8239-72)
- •Сталь горячекатная, швеллеры с уклоном внутренних граней полок. Сортамент ГОСТ 8240-72(извлечение)
- •Сталь прокатная, угловая, равнополочная. Сортамент ГОСТ 8509-72 (извлечение)
- •Техническая характеристика шарикоподшипников радиальных однорядных (ГОСТ 8338-75) числовое значение коэффициентов е, X, Y
- •Шарикоподшипники радиальные однорядные
- •Список рекомендуемой литературы
- •Основные источники:
- •Дополнительные источники:
- •Электронные образовательные ресурсы:
Задачи №№31-40
Для решения необходимо первоначально определить суммарные радиальные реакции связи для каждой опоры:
R |
|
R |
2 |
R 2 |
(3.74) |
rA |
|
Ax |
|
Ay |
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
R |
2 |
R 2 |
(3.75) |
rB |
|
Bx |
|
By |
|
Если для обеих опор вала принимать подшипники одного типа и одного размера, то расчет и подбор подшипника ведется по наиболее нагруженной опоре.
Тип подшипника и его номер подбирать исходя из условий работы и действующих нагрузок по табл. 19, ориентируясь на легкую серию, по диаметру вала под подшипник. Выписать необходимые характеристики выбранного подшипника: значения динамической Сr и статической Соr радиальных грузоподъемностей (табл. 19).
Выбрать расчетные коэффициенты:
- V – коэффициент вращения, V = 1 при вращении внутреннего кольца, V = 1,2 при вращении наружного кольца
- Кт – температурный коэффициент с учетом температурного режима
температура |
100о |
125о |
150о |
175о |
200о |
250о |
Кт |
1,0 |
1,05 |
1,10 |
1,15 |
1,25 |
1,40 |
- Кб - динамический коэффициент, учитывающий влияние эксплуатационных перегрузок на долговечность подшипника в зависимости от вида передач – для зубчатых передач, редукторов всех типов выбирается от 1,3 до 1,5.
Определить отношение
ерасч |
Rа |
(3.76) |
|
Cor |
|||
|
|
по ГОСТу (табл. 19), уточнить значение коэффициента е. Рассчитать значение е для максимально нагруженной опоры
е |
Ra |
(3.77) |
V R |
||
|
r max |
|
76 |
|
|
Сравнить отношение е с коэффициентом е и выбрать значения коэффициентов X и Y:
а) если е |
Ra |
|
е то принимают X = 1, Y = 0; |
V R |
|
||
|
r max |
|
|
б) если е |
Ra |
|
е то значения X и Y принимают по табл. 19; |
V R |
|
||
|
r max |
|
|
Определить |
эквивалентную динамическую радиальную нагрузку |
|
RЕА наиболее нагруженного подшипника (опора А) |
|
|
|
RЕА X V Rr max Y Ra Кб КТ |
(3.78) |
Определить |
расчетную динамическую радиальную грузоподъем- |
|
ность Сr. расч подшипника |
|
|
|
|
|
Сr. расч RЕА |
3 573 Lh /106 |
(3.79) |
|
Сравнить с выбранным вариантом, если |
|
||
Сr. расч Cr |
(3.80) |
то выбранный подшипник удовлетворяет заданному режиму работы. Если расчетное значение больше значения базовой динамической грузоподъемности , то необходимо выбрать подшипник более
тяжелой серии и расчет повторить
Пример 17
Для вала редуктора подобрать радиальные подшипники. Нагрузка нереверсивная, спокойная. Рабочая температура подшипникового узла не должна превышать 65°. Ресурс работы подшипника Lh = 12 · 103 ч. Величина осевой нагрузки Fa = 600 Н. Реакции опор RAУ = 2500 Н, RBУ = 1100 Н, RАХ = 1300 Н, RBX = 2200 Н. Диаметр вала dв = 35
мм, угловая скорость вала ω = 20 рад/с (рис. 25).
Рис. 25
77
Ход решения:
1. Определяем суммарные опорные реакции вала: для опоры А
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
R |
2 R |
2 |
13002 25002 |
|
7940000 2817,8Н (3.81) |
|||
rA |
Ax |
Ay |
|
|
|
|
|
|
|
для опоры В
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
R |
2 R |
2 |
22002 11002 |
|
6050000 2496, 7Н (3.82) |
||
rB |
Bx |
By |
|
|
|
|
|
|
Из расчета следует, что более нагруженной является опора А, по которой и ведем дальнейший расчет подшипника.
Выбор типа подшипника. По условиям работы подшипникового узла (небольшая угловая скорость, малая осевая нагрузка) намечаем для обеих опор шариковый радиальный подшипник легкой серии, d = 35мм - выбираем подшипник легкой серии 207 (табл. 19).
2. Выписываем необходимые характеристики подшипника по табл. 19 для подшипника 207 - базовая динамическая радиальная грузоподъемность Cr = 19,7кН, базовая статическая радиальная грузоподъемность Cor = 10 кН.
3.Подбираем расчетные коэффициенты в соответствии с условиями работы подшипника принимаем:
V = l;
Кб = 1,3; КТ = 1.
4.Вычисляем коэффициент осевого нагружения е при Ra = Fa =
600 H
ерасч |
Rа |
|
|
600 |
0, 06 |
(3.83) |
|
Cor |
10000 |
||||||
|
|
|
|
По таблице 19 выбираем е = 0,26 и вычисляем отношение
е |
Ra |
|
600 |
0, 21 e 0, 26 |
(3.84) |
V R |
1 2817,8 |
||||
|
r max |
|
|
|
|
тогда коэффициенты радиальной и осевой нагрузок X = l; Y=0. 5. Определяем эквивалентную динамическую радиальную
нагрузку наиболее нагруженного подшипника (опора А)
RЕА |
X V Rr max Y Ra Кб КТ |
|
(3.85) |
|
1 1 |
2817,8 0 600 1,3 1 3663,14 Н |
|||
|
||||
|
78 |
|
|
6. Определяем расчетную динамическую радиальную грузоподъемность подшипника:
Сr. расч RЕА 3 573 Lh / 106
(3.86)
3663,14 3573 20 12 103 /106 3663,14 5, 04 18462, 2 Н
Оцениваем пригодность намеченного подшипника по условию
Сr. расч Cr |
(3.87) |
Сr. расч 18, 46кН Cr 19, 7кН |
(3.88) |
Вывод: выбранный подшипник 207 удовлетворяет заданному режиму работы.
79