Уточненный расчет валов на выносливость

Эпюры на ведомом валу

Определяем максимальный изгибающий момент в сечениях вала

Мumax = , (Н.мм)

RA = RБ =R = 768,56 H

lT = b1 + 2x + B,

Наиболее нагруженным сечением вала является сечение под колесом. Концентратором напряжения в этом сечении является шпоночный паз. Определяем амплитуды и среднее значения циклов изменения нормальных и касательных напряжений.

Нормальные напряжения в сечениях вала изменяются по симметричному циклу, тогда амплитуду циклов нормальных напряжений определяем по формуле:

σа = , (8.3) Wнетто = , Касательные напряжения в сечениях вала изменяются по пульсирующему циклу

τа = τm = , (МПа). (8.5) Wρнетто = , (мм3 )

σ-1 = 335 МПа

τ-1 = 0,58∙σ-1 = 0.58.335 = 194.3 МПа

Коэффициенты концентрации напряжения Кσ = 2 Кτ = 1.

Коэффициенты, учитывающие масштабный фактор εσ = 0.865 ετ = 0.75

ψτ = 0.1 Определяем коэффициент запаса выносливости по нормальным напряжениям ,

Определяем коэффициент запаса выносливости по касательным напряжениям , (8.8) Определяем общий коэффициент запаса выносливости

, Прочность вала обеспечена.

Опоры валов. Классификация. Подшипники скольжения. Достоинства и недостатки. Инженерн.Расчет подш.Скольжения в усл.Переход.Трения

Достоинства *Надежность в высокоскоростных приводах *Способны воспринимать значительные ударные и вибрационные нагрузки *Бесшумность

*Сравнительно малые радиальные размеры *Допускают установку разъемных подшипников на шейки коленчатых валов и не требуют демонтажа других деталей при ремонте *Простая конструкция в тихоходных машинах *Позволяют работать в воде *Допускают регулирование зазора и обеспечивают точную установку геометрической оси вала *Экономичны при больших диаметрах валов

Недостатки *В процессе работы требуют постоянного надзора за смазкой *Сравнительно большие осевые размеры *Большие потери на трение при пуске и несовершенной смазке *Большой расход смазочного материала *Высокие требования к температуре и чистоте смазки *Пониженный коэффициент полезного действия *Неравномерный износ подшипника и цапфы *Применение более дорогих материалов

Подшипники качения. Достоинства и недостатки. Подбор и проверка подшипников качения.

Подшипники качения представляют собой готовый узел, основным элементом которого являются тела качения – шарики 3 или ролики, установленные между кольцами 1 и 2 и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга обоймой, называемой сепаратором 4.

  В процессе работы тела качения катятся по дорожкам качения колец, одно из которых в большинстве случаев не-подвижно. Распределение нагрузки между несущими телами качения неравномерно и зависит от величины радиаль-ного зазора в подшипнике и от точности геометрической формы его деталей.  Достоинства • Сравнительно малая стоимость вследствие массового производства подшипников. • Малые потери на трение и незначительный нагрев (потери на трение при пуске и установившемся режиме ра-боты практически одинаковы). • Высокая степень взаимозаменяемости, что облегчает монтаж и ремонт машин. • Малый расход смазочного материала. • Не требуют особого внимания и ухода. • Малые осевые размеры. Недостатки • Высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам вследствие большой жесткости конструк-ции подшипника. • Малонадежны в высокоскоростных приводах из-за чрезмерного нагрева и опасности разрушения сепаратора от действия центробежных сил. • Сравнительно большие радиальные размеры. • Шум при больших скоростях

Предварительно был подобран подшипник 209, с динамической грузоподъемностью, Cr табл = 25.7 кН

Определяем радиальную нагрузку R= H, Определяем эквивалентную нагрузку Q = RVKbKT, (Н) где V = 1 – динамический коэффициент; Кb =1.7 – коэффициент безопасности; КT = 1 – температурный коэффициент. Расчетная динамическая грузоподъемность Сr = Q , (кН) Предварительно подобранный подшипник подходит, так как Cr < Cr табл.

Ведомый вал d2 = , (мм). где [τ] = 25 МПа – допускаемое касательное напряжение; Принимаем d2 =35 мм Длину 1 участка принимаем l2=58 (мм) Диаметр под уплотнение: d2' = d2 + 2t2, (мм) где t2 = 3.3 – глубина шпоночного паза ступицы Диаметр под подшипник: d2'' = d2' + (1…5), (мм)

Предварительно выбираем подшипник однорядной легкой серии 209

D = 85 (мм); В = 19 (мм); Сr = 25.7 (кН). Диаметр под колесо: d2''' = d2'' + 3r, (мм) Диаметр буртика: dб2 = d2''' + 3n, (мм)где n - катет фаски Ширину буртика lб2 определяем конструктивно.