Детали машин и основы конструирования

Детали машин курсовая
  • Виды механического изнашивания
  • Механическая передача
  • Кинематические и силовые зависимости
  • Зубчатая передача
  • Сравнительная оценка зубчатых зацеплений
  • Гиперболоидная зубчатая передача
  • Геометрические параметры эвольвентного зацепления
  • Кинематические характеристики цилиндрических передач
  • Степени точности и виды сопряжений зубчатых передач
  • Различают два вида потери работоспособности зубчатых передач
  • Нагрузка, допускаемая по контактной прочности зубьев
  • Проектный расчет на контактную выносливость
  • Проверочный расчет на выносливость при изгибе
  • Конические зубчатые передачи
  • Силы в зацеплении
  • Червячные передачи
  • Точность изготовления червячных передач
  • Критерии работоспособности и расчета
  • Ременная передача состоит из двух шкивов
  • Кинематические параметры ременных передач
  • Силы и силовые зависимости
  • Расчет ременных передач по тяговой способности
  • Цепная передача
  • Выбор основных параметров цепных передач
  • Силы в цепной передаче
  • Проектирование новой машины
  • Расчетные схемы валов и осей
  • Расчет валов на сопротивление усталости
  • Общие указания к выбору подшипников качения
  • Подшипник скольжения
  • Приводные муфты
  • Зубчатые муфты
  • Цепные муфты
  • Рабочие нагрузки на шарниры, валы и опоры
  • Основные требования к оформлению расчётно–пояснительной записки
  • Чертёж цилиндрического зубчатого колеса редуктора
  • Основные принципы проектирования
  • Выбор материала деталей машин и связь с технологией изготовления
  • Определяют геометрические параметры передачи
  • Проверка зубчатой передачи на выносливость
  • Расчёт червячных передач
  • Расчёт коэффициента нагрузки для червячных передач
  • Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников
  • Пластичные смазочные материалы
  • Выполнение компоновочных чертежей редуктора
  • Пример выполнения курсового проекта
  • Предварительный расчёт валов редуктора
  • Проверка прочности шпоночных соединений
  • Заклепочное соединение относится к неразъемным соединениям.
  • Расчет соединяемых деталей (листов)
  • Материалы заклепок и допускаемые напряжения
  • Резьбовые соединения
  • Расчет резьбовых соединений, включающих группу болтов
  • Нагрузка соединения раскрывает стык деталей
  • Клеммовые соединения
  • Материалы резьбовых изделий и допускаемые напряжений
  • Зубчатые передачи
  • Расчет передач на сопротивление усталости при изгибе
  • Конструктивные и эксплуатационные методы повышения износостойкости деталей машин
  • Замена в узлах машин трения скольжения трение качения
  • Червячные передачи
  •  

    Общие указания к выбору подшипников качения

    Выбор подшипников начинается с установления его типа. При выборе типа подшипника учитываются следующие факторы:

    – значение и направление действующей нагрузки;

    – частота вращения;

    – конструктивные особенности сборочной единицы машины (необходимость самоустановки подшипника при перекосах вала; необходимость перемещения вала в осевом направлении; требования к габаритам, жесткости, точности вращения и т.д.);

    – стоимость подшипника.

    Учет многообразия факторов представляет собой весьма сложную задачу, при решении которой можно руководствоваться только общими указаниями:

    – для опор, воспринимающих ударные или значительные переменные нагрузки, предпочтительнее к применению роликовые подшипники; шариковые подшипники обладают меньшей несущей способность, но с другой стороны допускают большую частоту вращения;

    – при действии на подшипник только радиальных нагрузок применяют любой тип радиальных подшипников, учитывая при этом частоту вращения и условия эксплуатации;

    – при действии комбинированных нагрузок определяют возможность установки одного или двух радиально-упорных подшипников; чаще всего их ставят парными комплектами, обеспечивая строго фиксированное положение вала в осевом направлении; при этом для шариковых подшипников рекомендуется, а для конических роликовых подшипников требуется регулировка зазоров в подшипнике;

    – если осевая нагрузка значительно превышает радиальную нагрузку, то применяют упорные подшипники в комбинации с радиальными подшипниками;

    – в общем машиностроении, как правило, рекомендуются к применению подшипники нормального класса точности; для валов, требующих точного вращения в связи с технологическим назначением машины или высокими скоростями (шпиндели металлорежущих станков, валы и оси приборов), применяют подшипники более высоких классов точности;

    – при проектировании машин в первую очередь следует ориентироваться на применение шариковых радиальных однорядных подшипников, поскольку они обладают меньшей стоимостью, простотой монтажа, способностью воспринимать комбинированные нагрузки (воспринимают осевую нагрузку до 1/3 от радиальной нагрузки).

     

    Выбор подшипников качения по динамической грузоподъемности

    Установив тип подшипника, принимают ориентировочно серию подшипника (как правило, легкую или среднюю) исходя из конструктивных размеров и условий эксплуатации. Затем из каталога находят значение его динамической грузоподъемности  и определяют расчетную долговечность подшипника  в часах по формуле (проверочный расчет в соответствии с ГОСТ 18855-82):

    ,

    где  – частота вращения, об/мин;  – эквивалентная приведенная нагрузка, Н;  – показатель степени кривой усталости ( – для шариковых подшипников;   – для роликовых подшипников);  – коэффициент долговечности, вводимый при необходимости обеспечить повышенную надежность;  – коэффициент долговечности, учитывающий качество металла и условия эксплуатации;  – требуемая долговечность подшипников в часах.

    Коэффициент долговечности  выбирается в зависимости от вероятности безотказной работы  (табл. 13.1).

     

    Таблица 13.1

    , %

    80

    85

    90*

    95

    97

    2

    1,5

    1

    0,62

    0,44

    * для большинства случаев (для данного случая приведены параметры подшипников в каталоге)

     

    При выборе коэффициента долговечности  рекомендуются три вида расчетных условия:

    1) обычные;

    2) отсутствие повышенных перекосов и наличие масляной пленки в контактах;

    3) тоже, что и при расчетном условии 2, кроме того кольца и тела качения изготовлены из электрошлаковой или вакуумной сталей.

    Для некоторых типов подшипников значения коэффициента  приведены в табл. 13.2.

     

    Таблица 13.2

    Тип подшипника

    Расчетное условие

    1

    2

    3

    Шарикоподшипники (кроме сферических)

    0,7…0,8

    1,0

    1,2…1,4

    Роликовые конические подшипники

    0,6…0,7

    0,9

    1,1…1,3

     

    Эквивалентная нагрузка определяется по следующим формулам:

    – для радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников и роликовых конических подшипников

    ;

    – для упорно-радиальных шариковых и роликовых подшипников

    ;

    – для радиальных роликовых подшипников

    ;

    – для упорных подшипников

    где  – коэффициент радиальной нагрузки;  – коэффициент осевой нагрузки;   – коэффициент вращения ( при вращении внутреннего кольца по отношению к нагрузке;  при вращении наружного кольца по отношению к нагрузке);  – радиальная нагрузка;  – осевая нагрузка;  – коэффициент безопасности, назначаемый в зависимости от характера нагрузки; для зубчатых передач 7-8 степени точности, а также для редукторов всех типов ;  – температурный коэффициент, учитывающий температуру нагрева подшипника, если она превышает 373,15 °К (при  °С ; при  °С ; при  °С ).

    В радиально-упорных подшипниках при действии на них радиальных нагрузок возникают осевые силы , как составляющие радиальных нагрузок опор. Данные силы определяются по формулам:

    – для радиально-упорных шариковых подшипников

    ;

    – для конических роликовых подшипников

    .

    Для роликовых конических подшипников коэффициент осевого нагружения  можно определить в зависимости от угла контакта :

    .

    Для шариковых радиально-упорных подшипников коэффициент осевого нагружения  определяется по следующим формулам:

    – при  ;

    – при

    ;

    – при

    ,

    где  – статическая грузоподъемность подшипника.

    Значения расчетных осевых нагрузок  и , действующих на радиально-упорные подшипники, складываются из внешней осевой силы  и осевых составляющих радиальных нагрузок на подшипники  и . В соответствии с принятой схемой расположения подшипников “в распор” (рис. 12.1, б) или “в растяжку” (рис. 12.1, в) и в зависимости от условий нагружения значения осевых нагрузок  и  могут быть определены по формулам, приведенным в табл. 13.3. При противоположном направлении внешней осевой силы , указанном на расчетных схемах (табл. 13.3), для того чтобы использовать приведенные формулы необходимо поменять нумерацию опор.

     

    Таблица 13.3

    Расчетные схемы

    Условия нагружения

    Осевые

     нагрузки

     > ;

     < ;

    ;

     < ;

    ;

     

    Точки приложения радиальных реакций  и  определяются расстоянием  (рис. 12.1, б, в), которое может быть определено по формулам:

    – для однорядных радиально-упорных шарикоподшипников

    ;

    – для двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников

    ;

    – для однорядных конических роликоподшипников

    ;

    – для двухрядных конических роликоподшипников

    ,

    где  – ширина шарикоподшипника;  – монтажная высота роликоподшипника;  диаметр наружного кольца подшипника;  – диаметр внутреннего кольца подшипника.

    Выбор подшипников качения по статической грузоподъемности

    Данный расчет проводится при отсутствии вращения или при частоте вращения до 1 об/мин. Требуемая статическая грузоподъемность подшипника определяется по формуле:

    ,

    где  – коэффициент надежности при статическом нагружении (при высоких требованиях к легкости вращения  при нормальных требованиях –   при пониженных требованиях – );  – эквивалентная статическая нагрузка.

    Эквивалентная статическая нагрузка на подшипник определяется по следующим формулам:

    – для шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников

    ;

    – для роликовых радиально-упорных подшипников

    ;

    – для упорных и упорно-радиальных шариковых и роликовых подшипников

    ,

    где  – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок при статическом нагружении подшипников.

    На главную