- •18.2. Проектний розрахунок валів
- •Порядок проектного розрахунку.
- •18.3. Перевірний розрахунок валів на міцність
- •Значення коефіцієнта Кd і Кd
- •Значення коефіцієнта впливу шорсткості поверхні кf
- •Числові значення ефективних коефіцієнтів концентрації напруги згинання к і крутінні к
- •18.4. Розрахунок валів на жорсткість
- •Формули для визначення прогинів y і кутів нахилу поперечного перерізу θ валів постійного перерізу
- •18.5. Розрахунок валів на коливання
- •18.6. Розрахунок осей. Проектний розрахунок
- •Контрольні запитання
- •19. Підшипники ковзання
- •19.1. Призначення і класифікація підшипників
- •19.3. Конструкція та матеріали підшипників ковзання
- •19.5. Практичний розрахунок підшипників ковзання
- •Допустимі значення [p], [pv] та [V]
- •Динамічна в’язкість μ·106 (н·с/мм2) деяких мастил при різних температурах tºC
- •20. Підшипники кочення
- •20.1. Загальні відомості
- •20.2. Класифікація, матеріали деталей підшипників, їх точність
- •20.4. Основні критерії роботоздатності та розрахунку підшипників кочення
- •20.5. Підбір підшипників кочення за статичною вантажопідйомністю
- •Значення коефіцієнтів радіального та осьового статичного навантаження однорядних підшипників
- •20.6. Підбір підшипників кочення за динамічною вантажопідйомністю
- •20.7. Еквівалентне динамічне навантаження
- •Значення коефіцієнтів радіальної X та осьової y сил підшипників кочення
- •20.7. Ресурс підшипників кочення
- •Рекомендує мий ресурс підшипників кочення для деяких машин і обладнання
- •Коефіцієнт еквівалентного навантаження khe
- •20.8. Особливості розрахунків навантаження радіально-упорних підшипників
- •Контрольні запитання
- •21. 0Порні вузли валів редукторів
- •21.1. Схеми установки підшипників
- •21.2. Типові опорні вузли валів редукторів
- •2 Рис. 21.5. Опорні вузли вала черв’яка: а - за схемою “врозпір”; б – з фіксуючою опорою 1.3. Кріплення підшипників на валах
- •21.4. Кріплення підшипників у корпусі
- •Контрольні запитання
18.6. Розрахунок осей. Проектний розрахунок
Ось розглядається як балка, що лежить на двох опорах і навантажена зосередженими силами, які викликають деформацію згинання. Тому проектний розрахунок осей на статичну міцність виконують методами опору матеріалів аналогічно розрахунку балки із шарнірними опорами.
За конструкцією осі (див. рис. 18.5, а) складають розрахункову схему (б), визначають реакції опор і будують епюру згинальних моментів М (в). Визначають небезпечний переріз, для якого визначають необхідний діаметр d осі із умови міцності на згинання:
ос 0,1 d3 М/зг, (18.30)
Звідки
(18.31)
де М – максимальний згинальний момент, Нмм; зг - допустима напруга згинання, Н/мм2.
В нерухомих осях згинальна напруга змінюється за віднульовим циклом. Для осей, виготовлених із середньо вуглецевих сталей, при такому циклі навантаження приймають:
зг = 0зг = 100...160 Н/мм2.
В осях, які обертаються, напруга змінюється за симетричним циклом, для матеріалу цих осей приймають:
зг = -1зг = (0,5...0,6) 0зг.
Якщо в розрахунковому перерізі осі є шпонковий паз, то одержане значення діаметра d збільшують на 10% і округляють до найближчого більшого стандартного значення.
Контрольні запитання
1. Розкажіть про призначення валів та осей. В чому полягає основна різниця між валом та віссю?
2. За якими ознаками класифікуються вали та осі?
3. Яку форму мають перехідні ділянки валів між двома ступенями різних діаметрів?
4. За якою формулою ведуть проектний розрахунок валів? Наведіть загальний порядок проектного розрахунку валів?
5. В чому полягає суть розрахунку валів на міцність від втомленості?
6. Які параметри впливають на запас опору втомленості валів при дії тільки згинання?
7. Які параметри впливають на запас опору втомленості валів при дії тільки крутіння?
8. В чому полягає суть розрахунку валів на статичну міцність?
9. Для яких валів необхідно проводити перевірку жорсткості? За якими критеріями ведеться розрахунок їх жорсткості?
10. Для яких валів необхідно проводити розрахунки валів на крутильні коливання? За якими критеріями ведеться цей розрахунок?
11. Для яких валів необхідно проводити розрахунки валів на згинальні коливання? За якими критеріями ведеться цей розрахунок?
12. В чому полягає суть розрахунку міцності осей?
19. Підшипники ковзання
19.1. Призначення і класифікація підшипників
Підшипники служать опорами для валів і обертових осей (див. рис. 18.1). Вони сприймають радіальне та осьове навантаження, яке прикладене до вала, і зберігають задане положення осі обертання вала. Втрати на тертя в підшипниках повинні бути мінімальними.
За видом тертя розрізняють: підшипники ковзання і підшипники кочення.
За навантаженням, яке сприймається, розрізняють підшипники радіальні - сприймають радіальне навантаження; упорні - сприймають осьове навантаження; радіально-упорні - сприймають радіальне та осьове навантаження.
19.2. 3агальні відомості і класифікація підшипників ковзання
Форма робочої поверхні підшипників ковзання відповідає формі цапфи вала. Вона може бути циліндричною (рис. 19.1, а), плоскою (б), конічною (в), сферичною (г). Шип і шийка (див. а) передають радіальне навантаження, п’ята (див. б) - осьове навантаження.
Підшипник ковзання, який сприймає осьове навантаження, називається підп’ятником (див. рис. 19.1, б). Підп’ятник, звичайно, працює в парі із радіальним підшипником. У свою чергу радіальні підшипники сприймають невелике осьове навантаження, тому вали виготовляють ступінчатими, що дозволяє фіксувати вал в осьовому напрямку (див. а).
Підшипники з конічною опорною поверхнею (див. рис. 19.1, в) використовують при невеликому навантаженні, коли необхідно систематично усувати зазор від спрацювання підшипників. Підшипник являє собою конічну втулку, положення якої можна регулювати г айками.
Рис.
19.1.
Форма робочої поверхні підшипників
ковзання: а
–
циліндрична; б
– плоска; в
–
конічна; г
- сферична
Переваги підшипників ковзання: можливість виготовлення рознімних конструкцій підшипників; високі швидкості роботи підшипників (v 30 м/с); висока точність установлення валів; малі радіальні розміри; можливість нормальної роботи із забрудненим мастилом; безшумність роботи; демпфірування вібрацій і ударів мастильним шаром.
Недоліки: відносно великі втрати на тертя, особливо при запусках машин; необхідність постійного контролю змащення і температури підшипників; великі витрати мастильних матеріалів.
Підшипники ковзання використовують у високошвидкісних машинах – у центрифугах; шліфувальних верстатах і т. п.; для валів, які за умов складання вимагають розбірної конструкції підшипників, наприклад, для колінчастих валів; для валів, підшипники яких працюють в особливих умовах (у воді, агресивному середовищі і т. п.); для виготовлення підшипників дешевих тихохідних машин; підшипники не з малими радіальними розмірами, підшипники особливо важких валів; підшипники валів з великими вібраціями і ударами; підшипники особливо точного і рівномірного обертання і точного повороту – гідростатичні.