Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Проверочный расчет подшипников на долговечность




Существует два вида расчетов подшипников качения:

1) по статической грузоподъемности для предотвращения пластических деформаций тел и доожек качения. Расчет выполняют при частоте вращения n<1 мин-1;

2) по динамической грузоподъемности для предотвращения усталостного контактного выкрашивания тел и дорожек качения. Расчет выполняется при n>1 мин-1.

 

Радиально-упорные роликовые подшипники:

Находим силы действующие на подшипник:

Fa=7015,8883 H

Н

Н

По каталогу [1,табл 3] находим коэффициент е:

е=0.19

Вычисляем осевые составляющие реакций опор от действия радиальных сил, которые зависят от угла контакта b.

S1=0,83۬۰e×RA=0,83۰0.19×0,8266=0.157

S2=0,83×e×RB=0,83۰0.2×0,2632=0,526

Определяем соотношение и сравниваем его с е. При этом, если соблюдается условие , то Х=1, Y=0; если , то Х=0.4, а Y находят по каталогу [1] стр144.

следовательно Х=0.56, Y=2.30.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку:

где R – радиальная нагрузка, действующая на подшипник

V – коэффициент вращения. При вращении внутреннего кольца V=1.

Kd - коэффициент безопасности. Kd = 1.1 ( [1], табл 3.4)

KT – температурный коэффициент. KТ = 1 при температуре подшипника менее 1000С.

Вычисляем требуемую динамическую грузоподъемность подшипника

g=3,91 ([1], табл 11.2)

Для колеса роликовые конические подшипники:

Находим силы действующие на подшипник:

Fa=1441.4 H

Н

Н

Находим коэффициент е для подшипника

е=0.322

Вычисляем осевые составляющие реакций опор от действия радиальных сил, которые зависят от угла контакта b( [1],стр140).

S1=0,83×e×RA=0,83×0,332×12203=3261

S2=0,83×e×RB=0,83×0,332×10233=2734

S1> S2

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку:

(4.10)

где R – радиальная нагрузка, действующая на подшипник

V – коэффициент вращения. При вращении внутреннего кольца V=1.

Kd - коэффициент безопасности. Kd = 1.1 (стр. 140[1])

KT – температурный коэффициент. KТ = 1 при температуре подшипника менее 1000С.

Вычисляем требуемую динамическую грузоподъемность подшипника

g=2.47

4.13 Проверочный расчет шпонок

Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие детали крепятся на валах с помощью шпоночных соединений.

Сечение шпонки выбирают в зависимости от диаметра вала ([1], табл.11.4). Длину шпонки принимают по длине ступицы с округлением в меньшую сторону до стандартной (см.примечание к табл.7.7)

Рисунок 4.8-Шпоночное соединение с призматическими шпонками

где - длина шпонки,мм

- длина ступицы,мм

Шпонка на колесе червячного колеса

=140-7=133мм ,принемаем стандартную длину 126мм

параметры шпонки (см.рис ):b=25, h=14, t1=9,0, t2=5,4.

Шпонка под ременную передачу

=77-7=70мм,стандартное значение 70мм

b=16, h=10, t1=6.0, t2=4.3.

Шпонка под шестерню

=80-7=73мм, стандартное значение 70мм

b=16, h=10, t1=6.0, t2=4.3.

 

Шпонки рассчитываются на смятие по формуле:([1], 149)

(4.11)

где

- напряжение смятия,

- крутящий момент на валу,

- диаметр вала вместе посадки шпонки,мм

Lt- рабочая длина шпонки,мм

, -параметры шпонки смотри выше,мм

- допускаемое напряжение смятия 110-190,

Шпонка на колесе червячного колеса:

Шпонка под ременную передачу:

:

Шпонка под шестерню:

4.14. Проверочный расчет валов на усталостную прочность

Проверочный расчет валов выполняют на совместное действие изгиба и кручения путем определения коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнения их с допускаемым значением Рекомендуется принимать =1,5 –2,5.Коэффициент запаса прочности определяют по формуле:

, (4.12)

Где - коэффициенты запаса прочности соответственно по изгибу и кручению.

Коэффициенты запаса прочности определяют отдельно для быстроходных и тихоходных валов в следующей последовательности :

Выбираем материал [1] выбираем марку Сталь 40Х

Определяем по рассчетной схеме. [1] опасное сечение вала (там, где сочетаются максимальные значения изгибающих и крутящих моментов)

Определяют коэффициент запаса прочности по изгибу в предположение, что напряжения изменяются по симетричному циклу:

, (4.13)

где - предел выносливости при изгибе с симетричным циклом: для углеродистых сталей G-1=0.355 Gв +(70-120), где Gв-предел прочности материала вала (см. табл.2.1 [1]) Gв=1000 МПа

G-1=0.35×1000+100=450МПа,

- амплитудное напряжение изгиба

, (4.14)

где Ми – изгибающий момент в опасном сечении (Н×мм)

,

W=0.1d3

= 2.8 – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений ([1] табл. 7.8.)

= 0.59 – масштабный фактор ([1] табл. 7.9.

= 1 – учитывает способ упрочнения поверхностей (без поверхностного упрочнения).

Опрделяют коэффициент запаса прочности по кручению для случая пульсирующего цикла как наиболее часто применяемого (нереверсивная передача):

,

где t-1 – предел выносливости при кручении.

t-1=(0,2-0,3)GB

GB – табл. 2.1. [1]

ta – амплитудное напряжение кручения.

Где tМ – среднее напряжение цикла.

Т – крутящий момент (Н×мм)

Wp – полярный момент сопротивления (мм3)

Wp=0.2d3 – для круглого сечения.

- для круглого сечения со шпоночным пазом.

Kt - эффективный коэффициент концентрации при кручении ([1] табл. 7.8.)

Kd – масштабный фактор ([1] табл. 7.9.)

KV – учитывает способ упрочнения поверхности, для валов без поверхностного упрочнения KV = 1

yt - учитывает асимметрию цикла. yt = 0.1 – для легированных сталей.

Определяют общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

В том случае, когда условие прочности не выполняется, необходимо выбрать более прочную сталь либо внести необходимые изменения в конструкцию вала.

Расчет вала входного:

Н×мм

Kd = 0.59

KV = 1

KG =2.8

W=0.1×703=34300 мм3

t-1=0.25×1000=250

T=102.4 Н×м

Wp=0,2×703=68600 мм3

Расчет промежуточного вала:

Н×мм

Kd = 0.65

KV = 1

KG =1,9

,

мм3

t-1=0,25×1000=250

T=573,27 Н×м

мм3

,







Дата добавления: 2015-10-01; просмотров: 431. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия