- •Расчёт и конструирование станков. Применение эвм в курсовых и дипломных проектах
- •© Поляков а.Н., Парфенов и.В., 2004
- •Введение
- •Общие указания по подготовке исходных данных
- •Расчет прямозубой эвольвентой передачи на прочность (программа «модуль»)
- •Расчет клиноременной передачи (программа ″ремень″)
- •Вычисление опорных реакций и динамической грузоподъемности подшипников и изгибных моментов вала (программа «момент»)
- •Расчет сложного сечения вала на статическую прочность и выносливость (Программа «вал-фс» )
- •1.Расчет запаса статической прочности
- •2 Расчет усталостной прочности(выносливости)
- •Список использованных источников
Вычисление опорных реакций и динамической грузоподъемности подшипников и изгибных моментов вала (программа «момент»)
Расчет производится для двух опорного вала на радиальных подшипниках
Исходные данные
А- расстояние до левой опоры до силы Р, мм ;
В- расстояние до левой опоры до силы Q, мм ;
L- расстояние между опорами, мм;
Р, Q- силы, действующие на вал, Н;
F-угол между плоскостями действия внешних сил, град.;
N-частота вращения вала, мин-1.
Допускаются следующие значения факторов
0≤F≤360° Р=0 или Q=0, в этом случае размеры А или В принимается произвольно (рекомендуется А=0 , В=0)
Результаты расчета
R,S -опорные реакции в левой и правой опорах, соответственно, Н;
С01, С02-статическая грузоподъемность подшипников для левой и правой опоры, соответственно, Н;
С1, С2-динамическпая грузоподъемность подшипников, Н, соответственно, для левой и правой опоры при расчетной долговечности 10 000 часов;
М - изгибающий момент вала, Нм, в точках действия сил реакций в промежутке между крайними силами (расстояние Х дается от левого края вала)
Статическая грузоподъемность подшипников принимается по величинам опорных реакций. Динамическая грузоподъемность вычисляется для радиального шарикоподшипника с осевой силой в обе стороны не более 20% от радиальной, с температурой до 100°С, кратковременными перезагрузками до 125% нормальной (расчетной) нагрузки при вращающемся, по отношению к нагрузке, внутреннем кольца.
Методика расчета
После ввода исходных данных вычисляются опорные реакции В и W от силы P в плоскости действия этой силы. Вычисляются опорные реакции Н и G от усилия Q в плоскости действия Q.Определяются опорные реакции R и S геометрическим суммированием W,G и Е, Н.
Далее производится расчет динамической грузоподъемности подшипников левой и правой опор по формулам:
Таблица 4 – Отношение С/Р при долговечности, шарикоподшипника
Частота вращения мин-1 |
С/Р |
10 |
1,32 |
16 |
2,12 |
25 |
2,47 |
40 |
2,88 |
63 |
3,35 |
100 |
3,91 |
125 |
4,23 |
160 |
4,56 |
200 |
4,93 |
250 |
5,32 |
320 |
5,75 |
400 |
6,20 |
500 |
6,70 |
530 |
7,23 |
1800 |
7,80 |
1000 |
8,43 |
1250 |
9,11 |
1600 |
9,63 |
2000 |
10,5 |
2500 |
11,5 |
3200 |
12,4 |
4000 |
13,4 |
5000 |
14,5 |
где Кδ- коэффициент безопасности, равный 1,2, для учета перегрузки
отношение динамической грузоподъемности к эквивалентной
динамической нагрузке, заданной в [6] таблице
Данные таблицы 4 с погрешностью менее 1% выражены регрессионной зависимостью
Изгибающие моменты вала определяются в точках действия внешних сил или реакций по формуле:
где - Р- действующее усилие в данной точке;
а- плечо силы от левого конца вала.
Поскольку распределенная нагрузка в данной программе не учитывается, опора изгибающих моментов имеет вид, показанный на рисунке 4
Рисунок 4