Порядок расчёта вала

Критерии работоспособности валов и подшипников качения

Введение

Наряду с соединениями и передачами дисциплина “Детали машин” изучает расчёт деталей, которые встречаются в конструкции практически любого современного механизма и машины. К таким деталям, прежде всего, относятся валы и подшипники.

При расчёте валов, как и для передач и соединений, одним из важнейших требований является снижение материалоёмкости и равнопрочности при условии соблюдения требований критериев работоспособности.

Расчёты валов и подшипников включает в себя использование множества экспериментальных коэффициентов и зависимостей, применение которых зависит от большого числа факторов, определяемых в зависимости не только от условий эксплуатации, но и от особенностей конструкции проектируемого механизма.

Обучение студентов умению самостоятельно производить расчёт валов и подшипников качения является одной из главных задач контрольной работы по дисциплине “Детали машин”.

В результате действия нагрузок, возникающих в зацеплении элемента передачи, установленного на вал в нем возникает два вида напряжений: Напряжения изгиба и напряжений кручения. Эти напряжения являются переменными и изменяются по характерным идеализированным циклам (напряжения изгиба по знакопеременному циклу, напряжения кручения по отнулевому циклу). Данные переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения вала, поэтому за основной критерий работоспособности вала принимается усталостная выносливость.

Кроме этого валы рассчитываются на жесткость (при котором производится ограничение упругих перемещений вала), на статическую прочность (прочность при перегрузках) и колебания (ограничение режимов работы, при которых может возникнуть явление резонанса).

Для подшипников качения критериями работоспособности является статическая и динамическая грузоподъемность.

Динамическая грузоподъемность ‑ это такая постоянная стационарная сила, которую подшипник может теоретически воспринимать в течение 1 млн. оборотов без появления признаков выхода из строя не менее чем у 90% из определенного числа подшипников, подвергающихся испытаниям.

Статическая грузоподъемность ‑ этотакая статическая сила, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения.

Исходные данные:

‑ крутящий момент на валу шестерни (червяка) и колеса , Н·м;

‑ делительный диаметр колеса , мм (только для цилиндрических передач);

- ширина колеса , мм

‑ диаметр шестерни в среднем сечении , мм (только для конических передач);

- углы делительных конусов , (только для конических передач);

‑ делительный диаметр червяка , мм (только для червячных передач);

- угол подъёма червяка (только для червячных передач);

‑ делительный диаметр колеса, установленного на валу , мм;

- угол наклона зубьев β (для косозубых цилиндрических колёс), мм;

Дата добавления: 2014-12-25