41 Выбор подшипников по динамической грузоподъемности

При выборе необходимого для заданных условии работы типоразмера шарико- или роликоподшипника должны быть учтены следующие факторы: а)величину и направление нагрузки (радиальная, осевая иликомбинированная); б)характер нагрузки (постоянная, переменная, вибрационнаяили ударная); в)частоту вращения вращающегося кольца подшипника; г)необходимую долговечность (желаемый срок службы, выраженный в часах или миллионах оборотов); д) окружающую среду и ее температуру, а также влажность,запыленность, кислотность и т. п.; е) особые требования к подшипнику, зависящие от конструкцииузла, машины или механизма и условий его эксплуатации, например самоустанавливаемость для компенсации перекосов вала иликорпуса, способность обеспечить перемещение вала б осевом направлении, монтаж непосредственно на вал на закрепительной или закрепительно-стяжной втулке, снижение габаритных размеров узла,повышение жесткости и точности вращения; ж) приемлемую стоимость подшипника.

Обычно следует отдавать предпочтение шарикоподшипникам по сравнению с более трудоемкими и дорогостоящими роликоподшипниками, а также везде, где это допустимо, подшипникам нормального класса 0 по сравнению с подшипниками повышенных и ВЫСОКИХ классов точности (в соответствии с ГОСТ 520—71).

Для повышения компактности машин или механизмов и их удешевления не следует чрезмерно завышать расчетный срок службы подшипников. При этом необходимо иметь в виду, что 90%-ный ре­сурс подшипника на практике выше номинальной (расчетной) долговечности. Кроме того, следует учитывать, что более тяжелые подшипники имеют пониженную быстроходность, что обусловлено появ­лением значительных внутренних инерционных сил в самом подшипнике.

Выбор подшипника рекомендуется проводить в следующей последовательности:

1. Предварительно наметить тип подшипника с учетом условий эксплуатации и конструкции узла.

2. Определить типоразмер подшипника, удовлетворяющий величине и направлению действующих нагрузок, частоте вращения и требуемому сроку службы.

3. Назначить класс точности подшипника с учетом особых требований к точности вращения узла. "Если таковых нет, принимать нормальный класс точности 0 по ГОСТ 520—71.

Билет 55.Кривая усталости. предел выносливости материала определяется путем испытания идентичных образцов при различных значениях σ_max но при неизменном коэффициенте асимметрии R и регистрации количества циклов, при котором происходит разрушение. Придел выносливости зависит от размеров поперечного сечения. Поэтому всегда указывается, на образцах какого диаметра определялась эта усталостная характеристика. Образец испытываемой партии нагружается так, чтобы максимальные напряжения превышали предел выносливости при данном коэффициенте асимметрии цикла, и по счетчику на усталостной машине устанавливается количество циклов, которое выдержал образец перед разрушением. Количество циклов выдерживаемых деталью перед разрушением, наз. циклической долговечностью. В каждом последующем образце при том же коэффициенте асимметрии цикла создается максимальное напряжение, меньше чем в предыдущем, а также регистрируется число N циклов, при кот. Образцы разрушаются.

Результаты испытаний представляются графически в виде кривой усталости. Откладывается σ_maxмаксимальное напряжение цикла, при котором испытывался образец, и число N циклов, которое выдержал образец перед разрушением. Кривая усталости (выносливости) показывает, что с увеличением числа циклов уменьшается максимальное напряжение, при котором происходит разрушение материала.

Для деталей машин не существует числа циклов, выдержав которые образец не разрушается при дальнейшем испытании. Поэтому кривые усталости не имеют горизонтальной асимптоты

Билет 58. Шпоночное соединение образуют вал, шпонка и ступица колеса. Шпонка представляет собой стальной брус, устанавливаемый в пазы и ступицы. Она служит для передачи вращающего момента м/д валом и ступицей. Основные типы шпонок стандартизированы. Шпоночные пазы на валах получают фрезерованием дисковым или концевыми фрезами, в ступицах протягиванием. «+» шпоночных соединений – простота конструкции и сравнительная легкость монтажа и демонтажа, вследствие чего их широко применяют во всех отраслях машиностроения. «-» шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой на вал детали. Ослабление вала обусловлено не только уменьшением его сечения, но главное, значительной концентрацией напряжений изгиба и кручения, вызываемой шпоночным пазом

Виды. Подразделяются на: Ненапряженные соединения получают при использовании призматических и сегментных шпонок. В этих случаях при сборке соединений в деталях не возникает предварительных напряжений, для обеспечения центрирования и исключения контактной коррозии ступицы устанавливают на валы с натягом.

Напряженные соединения получают при применении клиновых и тангенциальных шпонок. При сборке таких соединений возникают предварительные напряжения.

Билет 59. Выбор и расчет шпонки. Выбор шпонки: b и h по диаметру вала, L шпонки на 5…10 мм меньше длины вылета.

Билет 60. Шлицевое соединение образуют зубья на валу и соответствующие впадины шлицы в ступице.

Рабочими поверхностями яв-ся боковые стороны зубьев. Зубья вала фрезеруют по методу обработки или накатывают в холодном состоянии профильными роликами по методу продольной накатки. Шлипы отверстия ступицы изготавливают протягиванием.

«+» шлицевых соединений по сравнению со шпоночными. 1. Лучшее центрирование соединяемых деталей и более точное направление при их относительном осевом перемещении. 2. Меньшее число деталей соединения: шлицевое соединение образуют две детали, шпоночные 3-4. 3обенно для . При одинаковых габаритах возможна передача больших вращающих моментов за счет большей поверхности контакта. 4. Большая надежность при динамических и реверсивных нагрузках. 5. Большая усталостная прочность вследствии меньшей концентрации напряжений изгиба, особенно для эвольвентных шлицев. 6. Меньшая длина ступицы и меньшие радиальные размеры.

«-» более сложная технология изготовления => высокая стоимость.

Разновидность: по характеру соединения- неподвижные для закрепления детали на валу; подвижные, допускающие перемещение вдоль вала; эвольвентные а) треугольные, б) по способу центрирования ступицы относительно вала с центрированием по наружному диаметру В, по внутреннему диаметру и по боковым поверхностям зубьев.

Билет 61. Расчет шлицевых соед.

н апряжение на смятие

z-число зубьев, h- рабочая высота, К= 1,1…1,5

Для соединений с прямобочными зубьями f-фаска зуба

Д ля соединения с эвольвентными зубьями

Для соединения с треугольными зубьями

Билет 62. Сварное соединение является элементом сварной конструкции. К сварному соединению относят участки деталей или отдельные детали, соединенные сварным швом. Под сварным швом понимают затвердевший после расплавления металл, соединяющий кромки деталей. При выполнении сварного соединения эти кромки подвергаются определенной подготовке. Взаимное расположение свариваемых частей, форма и размеры кромок после подготовки определяют вид сварного соединения и тип шва.

Видами сварных соединений при ручной сварке являются соединения стыковые, угловые и внахлестку, отличающиеся друг от друга размерами свариваемых деталей и швов, а также техниками выполнения.

При автоматическом и полуавтоматическом способах дуговой сварки под слоем флюса обеспечивается большая глубина проплавления свариваемого металла. Это определяет особенности подготовки кромок под сварку и сборку соединяемых элементов. При большой глубине проплавления требуется меньший угол разделки, большой размер участка кромки, меньший зазор при сварке без подкладок, в отличии от ручной сварки.

Площадь поперечного сечения наплавленного металла, расход электродов и число проходов определяются в зависимости от конкретного случая.

Виды: 1 сварные соединения внахлестку, 2. Тавровые сварные соединения, 3. Угловые сварные соединения, 4. Стыковые соединения с обработкой кромок и без обработки кромок.

Билет 63. Типы сварных швов. В зависимости от взаимного расположения свариваемых элементов различают следующие виды соединений.

Стыковое соединение. Образовать стыковое соединение могут элементы одинаковой (рис. 5-2, а) или различной толщины (рис. 5-2, б). Толщина металла неограничена. Если сопрягают листы различной толщины, то на более толстом из них делают скос с одной или с двух сторон до толщины меньшего листа. Если разница в толщине сопрягаемых элементов не превышает 2—5 мм (в зависимости от толщины свариваемого металла), скос не производят. Разновидностью стыкового соединения является соединение с отбортовкой кромок (рис. 5-3), применяемое при сварке металла толщиной до 3 мм.

Тавровое соединение. Угол между полкой и стенкой может быть прямым (рис. 5-4), острым или тупым. Сочетание толщин может быть разнообразное.

Нахлесточное соединение (рис. 5-5). Условно к нахлесточному соединению относят пакет из двух элементов (рис. 5-6). Нахлесточное соединение обычно образуют из металла толщиной до 20 мм.

Угловое соединение. Угол между сопрягаемыми деталями может быть прямым (рис. 5-7), острым или тупым. Изредка применяют соединение впритык (рис. 5-8). Прерывистый шов выполняют отдельными отрезками — шпонками или отдельными точками. Отрезки прерывистого шва могут быть расположены друг против друга или в шахматном порядке (рис. 5-9).

Б илет 65. Расчет стыковых сварных швов.

Напряж. растяжения

Билет 66. Расчет фланговых швов.

0,7k – коэф. угл. шва.