Розрахунок зварних швів на міцність

Основною умовою при проектуванні зварних конструкцій деталей є забезпечення рівноміцності зварних швів та з’єднуваних елементів деталей. Згідно з цією умовою в залежності від розмірів та взаємного розміщення зварних деталей, залежно від форми та конструкції деталей, розрахунок та проектування зварних з’єднань зводиться до вибору виду з’єднання, способу зварювання, марки електрода, раціонального розміщення зварних швів, визначення розмірів швів із умови рівномірності наплавленого металу і матеріалу з’єднуваних деталей.

У більшості випадків на практиці розміри зварних швів та тип їх визначається за формою та конструкцією деталей. Тому розрахунок зварних з’єднань в основному виконують як перевірний.

Розрахунок еквівалентних навантажень на підшипники кочення

Розрахунковим еквівалентним наванта­женням R для радіальних та радіально–упорних підшипників на­зивається така постійна радіальна сила, яка при її дії на підшипник (зовнішнє кільце нерухоме, а внутрішнє обертається) забезпечує дов­говічність, що даний підшипник буде мати при дійсних умовах наван­таження і обертання. Для упорних та упорно–радіальних підшипників – це постійна центральна осьова сила при обертанні кільця, за­кріпленого на валу, і нерухомому кільці у корпусі.

Розрахункове еквівалентне навантаження на радіальні кулькові та радіально–упорні кулькові і роликові підшипники визначається за залежністю

R = (XVR_r + YR_a )K_бK_т

Розрахункове еквівалентне наванта­ження знаходять за більш простими формулами: для радіальних кулькових та роликових підшипників, не навантаже­них осьовою силою (R_a = О і X = 1),

R = VR_rK_бK_т; (11)

для упорних кулькових та роликових підшипників (R_r = 0; V = 1)

R = R_aK_бK_т (12)

для упорно–радіальних кулькових та роликових підшипників

R = (XR_r + YR_a)K_бK_т (13)

У формулах (10)...(13) взяті такі позначення:

R_r, R_a – раді­альне та осьове зовнішні навантаження на підшипник відповідно;

X і Υ – коефіцієнти радіального та осьового навантаження відповід­но;

V–коефіцієнт обертання (V = 1 – якщо внутрішнє кільце обертається і V = 1,2 – якщо не обертається);

K_б – коефіцієнт безпеки (K_б = 1 – при спокійному навантаженні; K_б = 1,2 – при легких поштовхах і короткочасних перевантаженнях до 125 %; K_б = 1,5 – при помірних поштовхах і перевантаженнях до 150 %; K_б = 2 – при значних поштовхах та віб­раціях і перевантаженнях до 200 %; К_б = 3 – при ударному наван­таженні та перевантаженнях до 300 %);

K_т–температурний коефі­цієнт (якщо робоча температура опори t ≤ 100°С, то K_т = 1; якщо t = 125 °С, то K_т = 1,05; якщо t = 150 °С, то K_т = 1,1).

Значення коефіцієнтів X і Υ вибирають на основі порівняння від­ношення R_a/VR_r і параметра осьового навантаження е (табл. 32.2). Це пов'язано з тим, що через наявність радіального зазора в підшип­нику при відсутності осьового навантаження має місце підвищена нерівномірність навантаження тіл кочення. Зі збільшенням осьового навантаження при постійному радіальному відбувається зменшення зазора і навантаження на тіла кочення розподіляється більш рівно­мірно. Для деякого значення R_a /(VR_r) = е це компенсує у одноряд­них підшипниках збільшення загального навантаження на підшипник із ростом осьової сили R_a. Тому значення X і Υ різні при R_a/(VR_r) ≤ е і R_a /(VR_r) > е. В однорядних підшипниках при R_a/(VR_r) ≤ е розрахунок ведеться на дію одного радіального навантаження, тобто беруть X =1 і Υ = 0.

Підшипники кочення, що працюють при змінних режимах наван­таження, можна підбирати за розрахунковим еквівалентним наванта­женням R_E, яке дорівнює силі, що спричинює такий же ефект втоми підшипника, як і весь комплекс діючих за розрахунковий строк служ­би навантажень.

Еквівалентне навантаження визначають за формулою

R_E = , (15)

де R_i – еквівалентне навантаження на підшипник протягом строку L_i, L – загальний строк служби підшипника. Залежність (15) перепишемо у вигляді

R_E= ; R_E = K_ER, (16)

де R – розрахункове еквівалентне навантаження, що визначається за формулами (10)...(13) згідно з максимальними тривало діючи­ми силами R_r та R_a;

K_е – коефіцієнт інтенсивності режиму наванта­ження підшипників (див 4.3),

К_Е = . (17)