Расчетные схемы валов и осей. Критерии расчета
Для расчета вала на сложное сопротивление необходимо составить его расчетную схему: разместить точки, в которых расположены условные опоры, определить величину и направление действующих на вал сил, а также точки их приложения.
Ориентировочное расположение подшипников и колес устанавливается в результате предварительного проектирования валов и при компоновке схемы редуктора.
В большинстве случаев применяются двухопорные валы. Опору, воспринимающую радиальные и осевые нагрузки, считают шарнирно-неподвижной, опору, воспринимающую только радиальные нагрузки – шарнирно-подвижной.
Схематично шарнирно-неподвижную опору обозначают 
,
а шарнирно-подвижную опору – 
.
Выбор расчетной точки подшипника зависит от его типа. В случае применения в опоре одного шарикового или роликового радиального подшипника расчетную точку опоры располагают посредине ширины подшипника (рис. 11, а).
При одинарном радиально-упорном подшипнике (рис. 11, б, в) радиальная реакция считается приложенной к валу в точке пересечения его геометрической оси и прямой, проведенной через центр шарика или середину ролика под углом (90о- 
) к оси подшипника, где 
– угол контакта, указанный в каталогах подшипника (см табл. 4).
|
| Рис. 11. Схематизация опор валов, вращающихся: а – в радиальных подшипниках; б – в радиально-упорных шариковых; в – в конических роликовых; г – в двух радиальных шариковых в одной опоре; д – в радиально-упорных сдвоенных; е – в несамоустанавливающихся подшипниках скольжения; ж – схематизация передачи сил в соединении вал-ступица |
|
|
|
Расстояние а между точкой приложения реакции и широким торцом наружного кольца подшипника (рис. 11, б, в) приближенно может быть найдено по формулам:
- для шариковых
а = 0,5 [В + 0,5(d + D)tg ]; (9.1)
- для конических роликовых
а = 0,5[Т + (d + D)e/3], (9.2)
где В – ширина подшипника; Т – монтажная высота; d– диаметр отверстия внутреннего кольца; D –- наружный диаметр; – номинальный угол контакта; е – коэффициент осевого нагружения.
При установке радиально-упорных сдвоенных подшипников с углами контакта, направленными в одну сторону (схема Т- "тандем", рис. 11, д):
а = 7В/6 + 0,25(d + D)tg (9.3)
У валов, вращающихся в несамоустанавливающихся подшипниках скольжения (рис. 11, е), давление по длине подшипников вследствие деформации валов распределяется неравномерно. Условную шарнирную опору располагают на расстоянии (0,25...0,3)l (но не более половины диаметра d вала) от торца подшипника со стороны нагруженного пролета. Точный расчет таких валов выполняют с учетом совместной работы с подшипниками как балки на упругом основании.
|
|
|
Обычно при составлении расчетных схем принимают, что насаженные на вал детали передают сосредоточенные силы и моменты валу на середине своей ширины. Возможные уточнения обусловлены учетом закона распределения по длине контакта сил взаимодействия между ступицами и валами при их совместной работе. В этом случае силы на валы принимают сосредоточенными в сечениях на расстоянии (0,2...0,3)l от торцов ступицы (рис. 11, ж): меньшие значения при жестких ступицах и посадках с натягом, большие – при податливых ступицах, переходных посадках и посадках с зазором.
После составления расчетной схемы вала строят эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях и эпюры крутящих моментов и производят расчет на прочность в наиболее опасном сечении.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 772; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!