41. Перевірковий розрахунок валів
Перевірковий розрахунок валів складається з кількох етапів. 1) вибір розрахункової моделі і визначення розрахункових навантажень. За ескізом (кресленням) вала (рис. 9.4) з усіма деталями на ньому складається розрахункова модель (рис. 9.5), на яку наносять усі зовнішні силові фактори, що навантажують вал. Зводять площини дії силових факторів до двох взаємно перпендикулярних площин (горизонтальної та вертикальної ). Потім визначають реакції в горизонтальній та вертикальній площинах та загальні (сумарні) реакції в опорах. В тих же площинах будують епюри згинальних , і обертового моментів (рис. 9.5). Сумарний момент знаходять як геометричну суму за формулою
(9.1) При складанні розрахункової моделі вали розглядаються як прямі бруси, що
лежать на шарнірних опорах. Основними навантаженнями на вали є сили від передач, які передаються через їхні деталі: зубчасті або черв'ячні колеса, черв'яки, зірочки, шківи, напівмуфти. Ці сили розподілені по ширині вінця зубчастого колеса, довжині маточини, ширині підшипника і т. ін.
42. Статична міцність, жорсткість
Розрахунок валів на статичну міцність
Перевірку статичної міцності валів виконують із метою запобіган¬ня появі пластичних деформацій під час дії короткочасних переванта¬жень. Щоб виконати розрахунок, слід мати всі розміри вала та його форму, які потрібні для правильного складання розрахункової схеми.Вал має діаметри окремих сту¬пенів d1 – d5, а його опорні цапфи – діаметри d3 і d5. Відстань від середнього пе-рерізу вала під зубчастим колесом до центрів його опор 1 і 2 відповідно дорів¬нюють a і b. Вал наванта¬жений зовнішнім обертовим моментом Τ та силами Ft, Fr і Fa, які виникають у зачепленні колеса діаметром d і передаються на вал.
Розрахунок валів на жорсткість
Для нормальної роботи механічних передач та підшипників валам потрібно надавати достатню жорсткість. Ступінь жорсткості валів характеризується такими параметрами: прогином вала y, кутом нахи¬лу поперечного перерізу θ, кутом закручування вала φ. Прогини валів можуть спричинити перекоси зубців у зачепленні зубчастих коліс, кути нахилу перерізів валів – заклинювання підшипників, а закручування валів можуть зменшити точність ділильних механізмів та ін.
43. Підшипникі кочення
Підшипники кочення – це елементи опор осей, валів та інших деталей, що працюють на використанні принципу тертя кочення.
Підшипник кочення складається із зовнішнього 1 та внутрішнього 2 кілець, тіл кочення 3 і сепаратора 4. Внутрішнім кільцем підшипник розміщують на валу або осі, а зовнішнім – у корпусі опори. Відносне обертання внутрішнього кільця відносно зовнішнього забезпечується за рахунок тіл кочення між кільцями. Тіла кочення перекочуються по доріжках кочення (бігових доріжках), які передбачені на зовнішньому та внутрішньому кільцях підшипника. Сепаратор розділяє тіла кочення і утримує їх на однаковій відстані.
Підшипники кочення стандартизовані і виготов¬ляються на спеціалізованих заводах масовим виробництвом. Підшипники кочення є основними видами опор у машинах. Вони виготовляються близько 20 000 різних типорозмі¬рів у діапазоні зовнішніх діаметрів від 1 мм до 3 м і масою від 0,5 г до 7 т.
Класифікація. Підшипники кочення поділяють за такими ознаками:
1. За формою тіл кочення підшипники бувають кулькові та роликові:
Роликові підшипники за тією ж ознакою ділять на підшипни¬ки: із короткими та довгими роликами ; із витими роликами; із конічними роликами; із бочкоподібними роликами і з голчастими роликами.
2.За числом рядів тіл кочення – одно–, дво– та чотири– рядні.
3.За способом компенсації перекосів вала – несамоустановні та самоустно–вні сферичні. Самоустановні підшипники допускають перекоси кілець до 2–3°, завдяки чому мо¬жуть працювати при збільшених деформаціях валів і при неспіввісному розміщенні отворів під підшипники в окремих опорах вала.
4.За радіальними розмірами підшипники кочення з одним і тим же внутрішнім діаметром d ділять на 5 серій діаметрів (надлегка, особливо легка, легка, середня та важка) і на 5 серій ширин (особливо вузька, вузька, нормальна широка, особливо широка)