- •Конспект лекций по курсу детали машин
- •Глава I сварные соединения
- •Применение различных: видов сварки
- •Типы сварных швов и их расчет
- •1. Стыковой шов
- •2. Швы внахлестку.
- •Расчет швов:
- •3. Угловые и тавровые швы
- •Расчет тавровых швов:
- •Выбор допускаемых напряжений
- •Глава II
- •Сравнение крепежных и силовых резьб
- •3. По числу заходов нарезки
- •4. Цилиндрические и конусные резьбы
- •5. Метрические и дюймовые резьбы
- •Элементы крепежных соединений
- •Силовые зависимости в резьбовом соединении
- •А) зависимость между осевой силой и крутящим моментом на оси винта иди гайки при завинчивании
- •Б) определение кпд резьбы
- •Расчет ненапряженных болтов (винтов)
- •2. Расчет напряженных болтов при нагрузке центральной осевой силой
- •3.Расчет болтов при нагрузке поперечной сдвигающей силой
- •Вариант б - призонные (плотные) болты или штифты, втулки, шпонки (б), (в)
- •4А. Расчет болтов крепления крышек резервуаров с внутренним давлением
- •5. Расчет болтов при внецентренно приложенной силе
- •Резьбовые соединения, работающие при циклических нагрузках
- •Допускаемые напряжения в болтах и винтах
- •Передача "винт-гайка"
- •Шпоночные соединения
- •Расчет ненапряженных шпоночных соединений
- •Шлицевые соединения
- •Расчет шлицевых соединений
- •2.4 Соединение посадкой на конус
- •2. 5.2. Расчет на прочность
- •Глава III
- •Классификация передач
- •Зубчатые передачи получили наибольшее распространение в машиностроении благодаря следующим достоинствам:
- •Червячные передачи
- •Цепные передачи
- •Ременные передачи
- •Фрикционные передачи
- •Принцип действия и
- •4.7. Особенности расчета косозубых и шевронных цилиндрических передач
- •Глава V Червячные передачи
- •Глава VI валы и оси
- •Расчет валов на прочность
- •Предварительный расчет валов
- •Уточненный расчет валов
- •Определение допускаемых напряжений изгиба в валах
- •Расчет валов на жесткость
- •Глава VII подшипники
- •Основы гидродинамической теории смазки
- •Подшипники скольжения Расчет подшипников на основе гидродинамической теории трения
- •Смазочные материалы
- •Антифрикционные материалы
- •Конструктивные типы подшипников скольжения
- •Условный расчет подшипников скольжения
- •Подшипники качения
- •Обозначения
- •Глава VIII ременные передачи
- •Конструктивные типы ремней
- •Сравнение плоских и клиновых ремней по тяговой способности
- •Устройства для натяжения ремня
- •Расчетные геометрические зависимости в ременной передаче
- •Упругое скольжение ремня
- •Силы, действующие в ременной передаче
- •Коэффициент тяги и кривые скольжения ремня
- •Напряжения в ремне и их круговая эпюра
- •Расчет ременных передач до тяговой способности
- •Глава IX фрикционные передачи
- •Геометрическое скольжение
- •Вариаторы
- •Основания для расчета фрикционных передач и вариаторов
- •Глава X цепные передачи
- •Силы, действующие в цепной передаче
- •Расчет (подбор) цепи
- •Глава XI муфты приводов
- •Классификация и назначение муфт
- •4. Центробежные.
- •5. Обгонные (автологи).
- •Расчет дисковой фрикционной муфты
- •Расчет конусной фрикционной муфты
- •Глава xіі
Обозначения
Две крайние цифры номера справа, умноженные на пять, выражают диаметр шейки вала d в мм; третья цифра справа выражает номер серии; четвертая цифра справа выражает тип подшипника, так: отсутствие цифры (нуль) - шариковый радиальный, единица - шариковый сферический, два - роликовый цилиндрический, ... семь - роликовый конический.
Пятая и другие цифры справа, если они есть, означают конструктивные особенности данного типа.
д) распределение нагрузки на теле качения подшипника
Рис. 48
Задача распределения нагрузки на тела качения статически неопределимая и решается на основе совместности деформации системы:
Для шарикоподшипника:
. . . . . . . . . . . .
Для роликоподшипника:
. . . . . . . . . . .
Из вышеприведенных соображений можно сделать выводы:
1. Нагрузку воспринимают только нижние тела качения, a верхние и боковые - не воспринимают.
2. Наибольшая нагрузка приходится на центральный шарик или ролик; решение задачи показывает, что он несет нагрузку в 4 - б раз большую средней, которая имела бы место, если бы все тела качения воспринимали нагрузку поровну.
е) особенности кинематики подшипников качения
Подшипники можно рассматривать как планетарный ряд с двумя вариантами привода:
1) вращается внутреннее кольцо,
2) вращается наружное кольцо.
Рис. 49
Мгновенный центр скоростей (МЦС) лежит в точке контакта тела качения с неподвижным кольцом, построение планов скоростей показывает, что при равных угловых скоростях - : , так как;;.
Это значит, что скорость центра тела качения (сепаратора), а, следовательно, и угловые скорости вращения тел качения во втором случае больше, чем в первом, а, следовательно, больше и износ всех элементов подшипника. Это обстоятельство в расчетной формуле для подшипников качения учитывается особым коэффициентом.
ж) расчет (подбор) подшипников качения
Статический расчет - только для подшипников, делающих меньше одного оборота, например, подшипников поворотных кранов, грузоподъемных крюков и пр.
R С0
где R - реакция опоры;
Со - допускаемая статическая грузоподъёмность подшипника (по каталогам подшипников).
Расчет на долговечность (по динамической грузоподъёмности) - основной расчет.
С – паспортная динамическая грузоподъёмность подшипника (каталогам подшипников) – это такая постоянная нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение одного миллиона оборотов без появления признаков усталости.
Динамическая грузоподъёмность и ресурс работы подшипника L (в миллионах оборотов) связаны эмпирической формулой , (7.1)
где Р – эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник (см. ниже),
p = 3 для шариковых и p =3,33 для роликовых подшипников.
Ресурс подшипника в часах работы , (7.2)
где n – частота вращения подшипника (об/мин).
Эквивалентная динамическая нагрузка для радиальных и радиально-упорных подшипников:
, (7.3)
где - радиальная нагрузка на опору;
- осевая нагрузка на опору;
V - коэффициент, зависящий от того, какое кольцо вращается: если внутреннее – V = 1; если наружное V= 1,2.
X и Y - табличные коэффициенты, характеризующие способность данного типа подшипника воспринимать радиальную и осевую нагрузку (выбираются по каталогам подшипников).
Кб – коэффициент безопасности, зависящий от характера воспринимаемой нагрузки и степени ответственности механизма в машине(выбирается по справочникам в пределах 1,0-2,5);
KТ - табличный температурный коэффициент, при t 1000C - Кт = 1.
При практических расчётах, когда задана расчётная долговечность работы подшипника в часах, требуемая динамическая грузоподъёмность определится из выражения
(7.4)
При переменной нагрузке, которая задается усредненным графиком (рис.50), определяется приведенная динамическая эквивалентная нагрузка:
Например, для графика, указанного на рисунке:
Рис. 50
Здесь на графике: Pi, ni, Lhi - нагрузка, число оборотов и долговечность на i-ой ступени графика.
Центробежные силы инерции, действующие в подшипниках качения, определяются известным уравнением . При малых и средних угловых скоростях они не очень велики, но сильно возрастают при высоких и сверхвысоких углов их скоростях, становясь главными нагрузками, которые и определяют предельное число оборотов подшипников этого типа.
Для упорных шариковых подшипников центробежные силы составляют большую опасность, чем для других типов, способствуя износу сепараторов.