 |
Выбор подшипников по динамической грузоподъемности
|
|
|
|
Критерием для выбора подшипника служит неравенство:
Стр. £ С, (40)
где Cтр. – требуемая величина динамической грузоподъемности подшипника;
С – табличное значение динамической грузоподъемности выбранного подшипника.
Требуемая динамическая грузоподъемность Стр, Н, определяется по формуле:
(41)
где Р – эквивалентная динамическая нагрузка, Н;
n – частота вращения вала для которого подбирается подшипник, об/мин;
Lh – долговечность подшипника, выраженная в часах работы;
a – коэффициент, зависящий от формы кривой контактной усталости.
Эквивалентная динамическая нагрузка Р, Н, для шариковых радиально-упорных подшипников определяется по формуле:
P = (XVFr + YFa)KбKт, (41)
где Fr – радиальная нагрузка, приложенная к подшипнику;
Fa – осевая нагрузка, приложенная к подшипнику;
V – коэффициент вращения;
Kб – коэффициент безопасности;
Kт – температурный коэффициент.
Расчет подшипников качения выполнен с использованием программы
«SIRIUS 2». Результаты расчета находятся в приложении Г.
Расчет сечения сплошного вала
Определение диаметра средних участков вала
Под средними участками вала следует понимать участки, на которых расположены шестерни и зубчатые колеса. Определение диаметра производится расчетом на изгиб с кручением.
После завершения расчета, разрабатывается конструкция каждого вала, которая должна обеспечивать возможность сборки коробки скоростей и свободного продвижения зубчатых колес до места посадки.
Расчет валов на усталостную прочность
Расчет сводится к определению расчетных коэффициентов запаса прочности для предположительно опасных сечений валов.
|
|
|
Условие прочности в данном расчете, имеет вид:
(42)
где n – расчетный коэффициент запаса прочности;
[n] = 1,3 ¸1,5 – требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности;
[n] = 2,5 ¸ 4 – требуемый коэффициент запаса для обеспечения жесткости;
ns – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
nt – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.
(43)
где s -1 и t -1 – пределы выносливости для материала вала при симметричных циклах изгиба и кручения, МПа;
sа, tа и sm, tm – амплитуды и средние напряжения циклов нормальных и касательных напряжений, МПа;
ks и kt – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и при кручении;
es и et – масштабные факторы для нормальных и касательных напряжений;
ys и yt – коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла на усталостную прочность.
Можно считать, что нормальные напряжения, возникающие в поперечном сечении вала от изгиба, изменяются по симметричному циклу, тогда:
(44)
где Мизг. – суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении, Н×мм;
W – момент сопротивления сечения при изгибе, мм3.
Для круглого сечения вала:
(45)
Для круглого сечения со шпоночной канавкой:
(46)
где b и t – ширина и высота шпоночной канавки, мм.
Для сечения вала со шлицами:
(47)
где x = 1,125 – для шлицев легкой серии;
x = 1,205 – для шлицев средней серии;
x = 1,265 – для шлицев тяжелой серии.
Так как момент, передаваемый валом, изменяется по величине, то при расчете принимают для касательных напряжений наиболее неблагоприятный знакопостоянный цикл – отнулевой:
(48)
где Wк – момент сопротивления вала при кручении, мм3.
Для круглого сечения вала:
(49)
Для сечения вала со шпоночной канавкой:
(50)
Для сечения вала со шлицами:
(51)
|
|
|
