23. Валы и оси: классификация валов и осей. Особенности и порядок расчёта валов на прочность.

Вал – вращающаяся деталь машины, предназначенная для установки на ней других деталей и передачи вращающего момента

Ось – не передаёт вращающий момент, предназначена только для уст.деталей.

Валы и оси бывают: гладкие (пост. диаметра) и ступенчатые.

, где Т1 – вращ. момент на валу; [τ] – допуск. напряжение кручения

для среднеуглеродистых или легированных сталей [τ]=10-20МПа

Основный вид разрушения – усталостное разрушение. Статическое происходит редко из-за случайных кратковременных перегрузок. Поэтому для валов расчёт на сопротивление усталости является основным. Расчёт на статическую прочность выполняют как проверочный.

Прежде всего устанавливают характер цикла напряжений (берут отнулевой). Неточность компенсируют при выборе запаса прочности.

Затем намечают предварительно опасные сечения и устанавливают характер эпюр изгибающих и крутящих моментов.

Для опвсных сечений определяют запасы сопротивления усталости и сравнивают их с допускаемыми.

Для проверки статической прочности определяют эквивалентное напряжение.

24. Предварительный расчёт валов на прочность. Проверочный расчёт валов на статическую прочность. Уточнённый расчёт валов. Определение коэффициента запаса усталостной прочности.

Расчёт на сопротивление усталости:

Проверка статической прочности:

предельное допускаемое напряжение принимают близким к пределу текучести.

25. Классификация и конструкции подшипников качения.

Подшипники качения предназначены для передачи крутящего момента между деталями и узлами механизма. Подшипник качения состоит, как правило, из внутреннего и внешнего колец (дорожек качения) и тел качения.

Классификация подшипников качения весьма разнообразна.

Подшипники по форме тел качения подразделяют на шариковые и роликовые. Роликовые подшипники в зависимости от формы ролика могут быть: цилиндрические; игольчатые; ассиметричные сферические; симметричные сферические; конические.

По типу воспринимаемой нагрузки: радиальные; упорные (осевые); комбинированные, а именно: радиально-упорные или упорно-радиальные. Причем первое слово классификации указывает на основную принимаемую подшипником нагрузку, второе слово – на вспомогательную.

По количеству рядов тел качения: одно, двух, четырехрядные;

По форме отверстия внутреннего кольца: цилиндрическая или конусная;

По чувствительности к перекосам: несамоустанавл-ся и самоустанав-ся и т.д.

Следует отметить, что подшипники качения могут не иметь внешнего или внутреннего кольца. Подшипник может состоять исключительно из тел качения. У такого «неполного» подшипника роль дорожек качения выполняет поверхность детали.

27. Расчет подшипников качения на статическую грузоподъемность

Различают подбор подшипников по динамической грузоподъёмности для предупреждения усталостного выкрашивания, по статической грузоподъёмности для предупреждения остаточных деформаций.

Нагрузка растёт с уменьшением ресурса и теоретически не имеет ограничения. Практически нагрузка ограничена потерей статической прочности, или так называемой статической грузоподъёмностью.

Статическую грузоподъёмность используют для подбора подшипников при малых частотах вращения n<1мин-1, когда число циклов нагружений мало и не вызывает усталостных разрушений, а также для проверки подшипников, рассчитанных по динамической грузоподъёмности.

Условие проверки и подбора: P0<=C0, где Р0- эквивалентная статическая нагрузка, С0 – статическая грузоподъёмность.

Под статической грузоподъёмностью понимают такую статическую нагрузку, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения.