Детали машин и основы конструирования

Расчет валов на жесткость

Валы должны иметь достаточную жесткость.

Жесткость валов определяет работу передачи подшипников( качения и скольжения).

Единых норм допускаемой стрелы прогиба для валов не существует.

[f]=0,003L.

Некоторые станкостроительные заводы для валов, на которых смонтированы зубчатые колеса, принимают [f]=(0,001…0,003)m.

Угол взаимного наклона валов под шестернями [q]=0,001 рад,

[q]=0,001 рад для валов, работающих в подшипниках скольжения,

[q]=0,01 рад для валов на радиальных подшипниках качения,

[q]=0,05 рад для валов на сферических подшипниках качеия.

Потребная крутильная жесткость валов определяется различными критериями.

Статические упругие угловые деформации кинематических цепей могут сказываться на точности работы машин( точность винторезного и зуборезого станков, делительных машин). Управление деформациями приводов медленных перемещений могут способствовать возникновению скачкообразных движений.

Упругие деформации разветвленных приводов от одного двигатела, перемещение мостов кранов, порталов, поперечных тяжелых станков могут привести к перекосу и заклиниванию на направляющих.

Крутильные колебания в приводах отпоршневых двигателей имеют большое значение с точки зрения предотвращения резонанса колебаний и стойкости, связанной с движением зубчатых передач.

Единых норм для [j] не существует. [j] определяется для каждого конкретного случая , рад,

Т- крутящий момент,

L – длина закрученного участка вала,

 - полярный момент.

Если вал ступенчатый и нагружен несколькими крутящими моментами, то деформация определяется по участкам, а затем суммируется

  рад.

При наличии шпоночных соединений в правую часть формулы вводится коэффициент понижения жесткости ,

d – диаметр вала;

h - глубина шпонки;

n – численный коэффициент, зависит от качества и установки шпонок.

Подшипники качения. Общие сведения, классификация, условные обозначения, применение

Применение подшипников качения позволило заменить трение скольжения трением качения.

Достоинства:

меньшие моменты сил трения и теплообразования;

меньшие пусковые моменты;

меньшие требования к уходу;

меньший расход смазочных материалов;

большая несущая способность на единицу ширины подшипника;

отсутствие в необходимости цветных металлов;

меньшие требования к термообработке и материалу валов;

высокая степень стандартизации;

 взаимозаменяемость;

10)централизованное изготовление подшипников.

Недостатки:

меньшая долговечность при больших угловых скоростях и больших нагрузках;

ограниченная способность воспринимать ударные и динамические нагрузки;

большие габариты по диаметру, особенно при больших нагрузках;

ограниченный срок службы при большом его рассеивании;

высокая стоимость при мелкосерийном производстве уникальных подшипников;

меньшая способность демпфировать колебания , чем у подшипников скольжения.

По форме тел качения они разделяются на шариковые и роликовые, по направлению воспринимаемой нагрузки – а радиальные, упорные, радиально – упорные и упорно – радиальные; по основным конструктивным признакам подшипники делятся на самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся; с цилиндрическим или конусным отверстием внутреннего кольца; одинарные или двойные; сдвоенные, строенные, счетверенные и т. д.

По нагрузочной способности (или по габаритам) подшипники разделяют на семь серий диаметров и ширин: сверхлегкую, особо легкую, легкую, легкую широкую, среднюю, среднюю широкую и тяжелую.

По классам точности: 0( нормального класса), 6(повышенного), 5(высокого), 4(особо высокого) и 2(сверхвысокого).

Дополнительные условные обозначения подшипника. Дополнительные буквенные и цифровые обозначения, проставляемые слева и справа от основного условного обозначения, характеризуют специальные условия изготовления данного подшипника.

Дополнительные обозначения слева от основного характеризуют класс точности, радиальные зазоры или осевую игру подшипника.

Классы точности подшипников обозначают цифрами 0; 6; 5; 4 и 2, проставляемыми слева от условного обозначения подшипника

5- 2210 – подшипник роликовый радиальный однорядный с короткими цилиндрическими роликами (2210) класса точности 5.

Величина радиального зазора и осевой игры подшипников обозначается номером соответствующего дополнительного ряда и указывается перед классом точности, подшипника.

Подшипникам с радиальным зазором по основному ряду или с осевой игрой по нормальному ряду дополнительные условные обозначения не присваиваются.

Подшипники класса точности 0 с радиальным зазором или осевой игрой по дополнительным рядам имеют цифру 0 перед основным обозначением подшипника.

Подшипникам класса точности 0 о радиальным зазором по основному ряду или с осевой игрой по нормальному ряду дополнительные условные обозначения не присваиваются.

Пример:

2—6—307 — подшипник шариковый радиальный однорядный (307) класса точности 6 с радиальным зазором по ряду 2.

Подшипники с малыми зазорами и специальными допускаемыми отклонениями размеров посадочных поверхностей обозначаются буквами НТ.

Пример:  НТ1209

Подшипники специального применения с малыми зазорами и ужесточенными допусками на габаритные размеры обозначаются буквами НУ.

Пример: НУ309.

Дополнительные обозначения справа от основного обозначения характеризуют изменение металла или конструкции деталей и специальные технические требования, предъявляемые к подшипникам. Цифры 1, 2, 3 и т. д. справа от дополнительных знаков Б, Г, Д, Е, К, Л, Р, У, X, Ш, Э, Ю и Я обозначают каждое последующее исполнение с каким-то отличием от предыдущего

Примеры:

2ЮЛ — подшипник шариковый радиальный однорядный (210), класса точности 0 с сепаратором из латуни.

210Л2 — то же, но с какими-то отличиями по сравнению с двумя предыдущими исполнениями 210Л и 210Л1

Не маркируются упорные шариковые подшипники о d£10 мм и кольца подшипников этого типа класса точности 4 и 2.

Детали машин и основы конструирования