14. Расчёт валов и осей.
Расчет на прочность. Расчет на жесткость и колебание.
При
составлении схемы для расчета на
прочность, валы и оси рассматриваются
как прямые фигуры, лежащие на шарнирных
опорах. Расчет осей- частный случай
расчета валов при крутящем моменте =0.
Для валов вращающихся в подшипниках
качения, устанав. по одному в опоры, и
воспринимающих только радиальную
нагрузку
Опора –шарнирная подвижная, центр в середине подшипника.
Для
валов воспр-х радиальную нагрузку и
осевую нагрузку опора шарнирно
неподвижна. При расчете принимают, что
насаживание детали на вал детали
передают силы, расп-ие по длинеступицы
и на расчетных схемах эти усилия
рассматривают как сосредоточенные и
приложенные в середине ступницы. Когда
линейные размеры вала и расст-ие м/у
точками приложения сил по его длине,
неизвестны-> не могут быть вычеслины
изги-ие моменты, диаметры валов опр-ют
с учетом крутящ. момента.
-крутящий
момент.
-поляр.
момент сорп-я вала круглого сечения
диаметром
.
.
-допуст.
напряж. при крут. моменте. p-передаваемая
валами мощность [кВт]. N-частота
вращения[мин
].
Для
остальных валов [
=20..40МПа.
Полученный диаметр округляют до
ближайщего значения из ряданормаль.
лин. значений. Когда известны линейные
размеры вала и точка приложения
сосредоточения сил, расчет диаметра
вала с учетом крутящего и изгибающего
. моментов
.
Составляют схему нагружения вала,
опр-ют реакцию в опорах. Если нагрузки
действующие на вал лежат не в одной
плоскости, то их разлагают по 2-м взаимно
перпенд. плоскостям, и опред-ют реакции
опор, изгиб. момнент и производят их
геометр. суммирование.
-осевой
момент сопр-ия.
,
.
По последней формуле опр. диаметр вала
изгибающих, крутящ. моментов. Проверочный
расчет-значение d–
яв-ся его расчет на сопрат. Усталости,
в рез-те кот. опр-ют коэф. запаса прочности
в сечениях вала. [n]-допуст.
Запас прочности зависит от стабильности
мех. хар-к металла, возм-ти моделирования
ус-ий нагружения и экспер-ой проверки
констр-ии. При сред. стабильности и
сред. сначений точности расчета [n]
=1.5..2.0.
Расчет на жесткость и колебания.
Расчет
на жесткость и колебания проводят,
когда …. Различают жесткость валов
параметрическими харак-ми. Жесткость
вала яв-ся:
-система
жесткая.
-диаметр
длинных валов.
допуст.
угол закручивания вала, G-модуль
сдвига.
15. Подшипники скольжения и качения, классификация.
Цилиндрические подшипники скольжения - очень распространены. Простая конструкция, высокая прочность и износоустойчивость, работоспособны в условиях тряски и вибрации, воспринимают радиальные, осевые и комбинированные нагрузки.
Изготовляют в виде втулки 1- из антифрикционного материала (бронза, сплавов на Al основе), которую соединяют с корпусом 2-плата, стенку соединяют завальцовкой, винтами. Применяют конические, сферические вытачки. Возможно применение минералов (рубин, сапфир, агат, и др.). Минералы обладают повышенной прочностью, допуск. высокое удельное давление, подвержены малому износу и обеспечивают сохранение физико-химических свойств смазки. Пластмассы служат как изоляторы, амортизаторы нагрузок (текстолит, фторопласт, тефлон).
Подшипники качения обычно состоят из 2-х колес: наружного и внутреннего, м/у которыми размещают тела качения, отделенные друг от друга сепараторами.
1-наружное кольцо 2-внутреннее кольцо 3,4-тело качения
Наружное кольцо служит для крепления подшипника в корпусе, а внутреннее для крепления на валу. Подшипники качения по, сравнению, с подшипниками скольжения имеют меньший момент трения в момент касания (в5-10 р. меньше). Они обеспечивают высокую точность центрирования при восприятии радиальных и осевых напряжениях, а также выдерживают значительные нагрузки и частоты вращения. Являются стандартизованными узлами в производстве, что сокращает время проектирования опор, обеспечивает полную взаимозаменяемость, уменьшает стоимость опорных узлов.
В опорах приборов, работающие на малых нагрузках получили распространение след. типы подшипников : 1)радиальные; 2)радиально упорные
