Реферат: Домашнее задание №2 по курсу окп (3 курс 6 семестр)
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им.Н.Э.БАУМАНА.
Домашнее задание №2
по курсу ОКП
(3 курс 6 семестр)
Расчет и проектирование валов и опор
механических передач.
Расчет и проектирование валов и опор
механических передач.
Задание:
В соответствии с вариантом задания (Таблица 8) произвести:
1. Расчёт вала;
2. Расчёт и подбор шарикоподшипников;
3. Расчёт опор с трением скольжения;
4. Провести сравнительный анализ типов опор;
5. Выполнить на листах формата А4 чертёжи вала с опорными узлами для обоих типов опор.
Список рекомендуемой литературы:
Методические указания по выполнению домашнего задания «Проектирование опор вала передач». Т.И. Виляевская, Е.В. Веселова, М.: МВТУ, 1979
Расчет подшипников качения и проектирование подшипниковых узлов.
В.И. Матвеев. М.:МВТУ, 1978,
Расчет и конструирование подшипников скольжения приборов.
Е.В. Веселова, Н.И.Нарыкова. Изд. МВТУ, 1982
Атлас конструкций опор приборов. А.Н.Котов. М.:МВТУ, 1978
Справочник «Подшипники качения». М.А.Бейзельман и др. М.:Машиностроение, 1975
^ РАСЧЁТ ВАЛА.
1. Выбрать материал вала и определить его механические характеристики (Таблица 6):
[σ], [τ], E, G.
[
2. Определить диаметр вала и его конструкцию из расчетов на прочность и жесткость.
^ РАСЧЁТЫ НА ПРОЧНОСТЬ.
Если на вал или его участок действует только крутящий момент Мк, то его диаметр можно определить из условия прочности на кручение
При одновременном действии крутящего МК и изгибающего МИ моментов расчёт можно вести через приведённый момент МПР в опасном сечении по формуле:
^ РАСЧЁТЫ НА ЖЁСТКОСТЬ.
С целью уменьшения упругого мёртвого хода в точных механизмах крутильная жёсткость валиков определяется условием
где [φ]-допустимая величина угла закручивания валика на рабочей длине (при расчёте принять [φ]=20 угловых минут).
Тогда диаметр валика на рабочем участке определяется по формуле
Для уменьшения возможных перекосов, появления люфта и заклинивания передачи необходимо провести проверку размеров валов из условия изгибной жёсткости по формуле
где : - расчетная величина прогиба валика в месте установки колеса или шкива,
- предельно допускаемая величина прогиба.
В общем случае принимают , где L – расстояние между опорами или расстояние от колеса до ближайшей опоры при консольном креплении.
По результатам расчета определить необходимые размеры и конструкцию вала.
^ РАСЧЕТ И ПОДБОР ШАРИКОПОДШИПНИКОВ.
Подшипники качения подбирают по статической или динамической грузоподъемности. Условно принято, что при n<1 об/мин расчет производят по статической грузоподъемности СO, при n>1 об/мин - подшипники рассчитывают и подбирают по динамической грузоподъемности С. При расчетах принять:
- температура в подшипниках не превышает 60°С;
- возможные перегрузки - в соответствии с номером варианта.
^ Расчетные формулы.
Расчётная статическая грузоподъёмность определяется как
[H]
где - эквивалентная статическая нагрузка, Н,
- коэффициент надежности (выбирается в зависимости от требований к лёгкости вращения в пределах = 0,5...2,5).
или
(если по расчётам )
Значения - по таблице.
Расчётная динамическая грузоподъёмность определяется как
[H],
где -долговечность в часах,
n -частота вращения, об/мин,
Р -эквивалентная динамическая нагрузка, Н.
при
при
-приведены в таблицах 1,6,7.
V=1.2 при вращающемся наружном кольце.
V=l при вращающемся внутреннем кольце.
Момент трения в шарикоподшипнике
[H∙мм];
[Н·мм];
d (мм)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
d ш
0.68
1
1.59
2
2
2.38
3
3
3.5
3.96
Пользуясь атласом ЭПУ под ред. О.Ф. Тищенко выбрать конструкцию вала с опорами. Для всех вариантов ширину колёс b принять 4 мм.
^ РАСЧЕТ ОПОР С ТРЕНИЕМ СКОЛЬЖЕНИЯ.
1.Выбрать тип и материал опор исходя из условий нагружения и эксплуатации.
2.Для выбранных материалов цапф и втулок (корпуса) определить по таблицам:
допускаемое удельное давление [р],
допускаемое значение критерия теплостойкости [pv],
допускаемое значение напряжения изгиба [σ]И.
3.Определить параметр по формуле
Обычно принимают . Если не находится в допускаемом диапазоне, то необходимо выбрать другие материалы с другими и [р].
4.Определить диаметры цапф
Найденное значение d округляется и согласуется с расчётными диаметрами участков валика из условий прочности и жёсткости.
5.Находим длину цапфы
6.Проверяем найденные параметры цапф на соответствие критерию [pv]
Найденное значение сравнить с ранее вычисленным (п.5) и выбрать наибольшее, имея ввиду, что при этом должно выполняться условие (п.3). Если оно не выполняется, то необходимо проанализировать результаты расчетов и соответственно изменить параметры опор.
7.Определить моменты трения в левой и правой опорах и к.п.д. опор:
Таблица №1. Значения X и Y для радиальных и радиально-упорных однорядных шарикоподшипников (ГОСТ 18855-82)
«,°
е
X
Y
X
Y
0
0,014 0,028 0,056 0,084 0,110 0,170 0,280 0,420 0,560
1
0
0,56
2,30
1,99
1,71
1,55
1,45
1,31
1,15
1,04
1,00
0,19
0,22
0.26
0,28
0,30
0,34
0,38
0,42
0,44
12
0,014 0,057 0,110 0,170 0,290 0,570
1
0
0,45
1,81
1,46
1,22
1,13
1,04
1,00
0,30
0,37
0,45
0,48
0,52
0,54
18
26
36
-
-
-
1
0
0,43
0,41
0,37
1,00
0,87
0,66
0,57
0,68
0,95
Параметры радиальных однорядных шарикоподшипников типа 0000 (ГОСТ 8338—75*)
1>^ Конструктивные параметры радиально-упорных однорядных шарикоподшипников
(ГОСТ 831—75*)
Таблица №2. Параметры радиальных однорядных шарикоподшипников типа 0000 (ГОСТ 8338-75*)
Условное обозначение
Основные размеры, мм
z
С, Н
СО, Н
d
D
В
г
Dw
Сверхлёгкая серия диаметров 8
1000084
4
9
2.5
0.2
1.300
9
420
190
1000085
5
11
3
0.3
1.588
9
635
280
1000088
8
16
4
0.4
2.000
10
980
500
Сверхлёгкая серия диаметров 9
1000091
1
4
1.6
0.2
0.680
6
200
30
1000092
2
6
2.3
0.2
1.000
7
220
90
1000093
3
8
3
0.2
1.588
6
440
200
1000094
4
11
4
0.3
2.000
7
750
350
1000095
5
13
4
0.4
2.000
8
850
400
1000096
6
15
5
0.4
2.381
8
1160
570
1000097
7
17
5
0.5
3.000
7
1580
790
1000098
8
19
6
0.5
3.000
8
1750
900
1000099
9
20
6
0.5
3.500
7
2100
1070
1000900
10
22
6
0.5
3.969
7
2620
1380
Сверхлёгкая серия диаметров 8
2000154
1.5
4
1.7
0.1
0.680
7
140
39
2000083
3
7
2.5
0.3
1.300
7
450
147
2000087
7
14
4
0.3
2.000
9
1170
440
Особо лёгкая серия диаметров 1
13
3
9
3
0.3
1.588
6
440
190
17
7
19
6
0.5
3.969
6
2240
1180
18
8
22
7
0.5
3.969
7
2260
1380
100
10
26
8
0.5
4.763
7
3600
2000
Лёгкая серия диаметров 2
23
3
10
4
0.3
1.588
7
500
220
24
4
13
5
0.4
2.381
6
920
430
25
5
16
5
0.5
3.175
6
1500
760
26
6
19
6
0.5
3.969
6
2210
1180
27
7
22
7
0.5
3.969
7
2560
1380
28
8
24
7
0.5
3.969
7
2620
1380
29
9
26
8
1.0
4.763
7
3570
2000
Средняя серия диаметров 3
34
4
16
5
0.5
1.588
7
1450
740
35
5
19
6
0.5
3.969
6
2170
1180
Таблица №3. Конструктивные параметры радиально-упорных однорядных шарикоподшипников (ГОСТ 831-75)*
Условное
обозначение
Основные размеры, мм
z
d
D
В
Т
г
Dw
Тип 1006000. Серия диметров 9
1006094
4
11
4
4
0.3
2.000
6
1006095
5
13
4
4
0.4
2.000
7
1006096
6
15
5
5
0.4
2.381
8
Тип 6000. Серия диаметров 1
6017
7
19
6
6
0.5
3.969
6
6100
10
26
8
8
0.5
4.763
9
Тип 36000. Серия диаметров 1
36100
10
26
8
8
0.5
4.763
8
Тип 46000. Серия диаметров 1
46100Ю
10
26
8
8
0.5
4.763
8
Тип 6000. Серия диаметров 2
6023
3
10
4
4
0.3
1.588
7
6025
5
16
5
5
0.5
3.175
8
6026
6
19
6
6
0.5
3.969
6
6027
7
22
7
7
0.5
4.763
7
6028К
8
24
7
7
0.5
4.763
8
*Грузоподъёмность радиально-упорных однорядных шарикоподшипников такая же, как радиальных однорядных соответствующей серии и диаметра.
Таблица №4. Характеристики материалов опор скольжения.
Материалы трущихся поверхностей
Коэффициент трения f
[p] МПа
[pv]
МПа м/с
Сталь-бронза ОЦС
со смазкой 0,05
5 - 10
10-12
Сталь-бронза ОФ
со смазкой 0.05
10-15
до 20
Сталь-бронза СЭО
без смазки 0.1-0.2
20-25
25 до 30
Сталь-бронза АЖ, АЖС
без смазки 0.1-0.2
15-25
до 20
Сталь закалённая -чугун
со смазкой 0.06
до 10
-
Сталь закалённая -Сталь закалённая
со смазкой 0.08
15
-
Сталь-текстолит
без смазки 0.25
20-25
25
Сталь-полиамид
0.15-0.21
10-15
15
Сталь-металлокерамика
без смазки 0.4
4-5
0.7
со смазкой 0.1
4-5
0.7
Сталь- латунь ЛС59-1
без смазки 0.14
10-12
10
со смазкой 0.02
10-12
10
Сталь - ситалл
0.1-0.12
-
-
Сталь-агат
0.13
-
-
Сталь - корунд
0.15
-
-
Сталь-рубин
0.14
-
-
Таблица №5. Материалы для осей, валов и опор скольжения.
Материал
ГОСТ
Прим.
Твердость
Е
НВ
МПа
МПа
МПа
Ст. 45
1050-74
валы
360
2.1
490
338
550
Ст.20Х
Ст.40Х
4543-71
валы,
цапфы
380
2.1
860
380
400
650
БРОФ10-1 БРАЖ9-4
5017-74 1628-72
втулки
90-120 110
1.0
1.0
250
490
35
180
ЛС59-1
1711-72
втулки
140
0.93
650
150
Корунд
Агат
втулки
1860-2750 900-1000
3.4-3.8 0.78-0.88
187.5
Текстолит ПТК
5-72
втулки
34
5.0
90
20
Фторопласт-4
1107-52
втулки
3-4
0.46-0.83
24.5
Полиамидная смола П- 68
1598-73
втулки
14-15
0.023
55
15
Таблица №6. Значения коэффициента безопасности Кб.
Характер нагрузки на подшипник
Значение Кб
Спокойная без толчков
1,0
Легкие толчки. Кратковременные перегрузки до 125% от расчетной нагрузки (например, узлы механизмов систем управления, работающие при вибрации)
1,0-1,2
Умеренные толчки. Вибрационная нагрузка. Кратковременная перегрузка до 150% от расчетной нагрузки (например, редукторы общего назначения)
1,3-1,5
Значительные толчки и вибрации. Кратковременная перегрузка до 200%
1,8-2,5
Таблица №7. Значения температурного коэффициента Кт.
Рабочая температура подшипника, С0
125
150
175
200
225
250
Значение Кт
1,05
1,10
1,15
1,25
1,35
1,40
Таблица 8. Варианты домашнего задания.
№
вар.
Схема вала
Крутящий момент Мкр
Н∙мм
Точка приложения нагрузки на колесе
Вариант нагружения колеса
Усилие на 1 колесе
Усилие на 2 колесе
Lh
часы
d1 мм
d2
мм
Частота вращения
об/мин
а мм
c
мм
е мм
Ударные и вибр. нагрузки
%
F
Н
FR
Н
FA Н
F
Н
FR
Н
FA Н
1
2
1
2
1
2
3
4
5
1
1
1
1
2
800
800
800
800
1000
1
2
3
4
1
-
-
-
-
-
а
а
а
а
б
-
-
-
-
-
40 40
40
40
50
16
16
16
16
25
10
10
10
10 15
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5000 10000 1000
1000
10000
40
40
40
40
40
-
-
-
-
-
800
800
800
800
1000
60
60
60
50 60
30
40
25
25
30
-
-
-
-
-
125
110
140
135
100
6
7
8
9
10
2
2
2
3
3
1000
800
1000
500
800
2
3
4
1
1
-
-
-
-
-
в
г
а
а
б
-
-
-
-
-
50
50 40 20 40
25
25 16
5
5
15
15 10
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5000 1000 5000
5000
5000
40 32 50
50 40
-
-
-
-
-
1000
500
1000
1000
10000
60
60 70
40 60
30
30
35
20
30
-
-
-
-
-
125
140
120
160
125
11
12
13
14
15
3
3
4
4
4
400
600
800
1000
1000
1
1
1
2
3
-
-
-
-
-
в
г
г
в
б
-
-
-
-
-
40 15 40 50
50
4
4
16 25
25
-
14 10 15
15
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
10000 5000 10000 5000
5000
20 80 40
40
40
-
-
-
-
-
10000
5000
500
5000
800
60 50
50
40 50
30
20
25
25
25
-
-
-
-
-
100
150
140
135
160
16
17
18
19
20
4
5
5
5
5
800
800
800
800
1000
4
1
2
3
4
-
2
3
1
2
а
а
б
г
б
-
а
в
а
б
40
40
40
40
40
16
16
16
16 20
10
20
-
-
10
-
20
20
20 10
-
20
10
16
10
-
-
-
-
5
5000
5000 10000 5000
5000
40
40
40
40 50
-
80
80
80
200
1000
1000
10000
5000
5000
60
60
50
50
50
30
15
20
20
20
-
15
20
20
20
170
180
120
130
110
21
22
23
24
25
5
5
5
2
2
1000
1000
1000
1200
1200
2
3
4
1
3
2
3
1
-
-
а
а
г
в
а
а
в
а
-
-
40
40 50 25
40
20 16 10
5
10
-
10
5
5
4
20
20
20
-
-
10
10
5
-
-
-
-
-
-
-
5000 10000 5000 1000
1000
50
50 40 96 60
100
100
100
-
-
1000
100
500
100
2000
60 50 50
40 60
15
20
20
15
30
15
20
20
-
-
125
160
175
200
150
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
Справочник работ и профессий рабочих (еткс) Выпуск 46 Раздел "Швейное производство"
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Справочник работ и профессий рабочих Выпуск 55 Разделы: "Общие профессии полиграфического производства"
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Справочник снабжен образцами заявлений, надзорных жалоб и других документов, которые необходимо уметь составлять заключенным
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Х учета и оперативного поиска необходимой информации, представляет собой единую систему архивных справочников, взаимодополняющих и взаимосвязанных друг с другом
17 Сентября 2013