Проверочный расчет валов и осей

Предварительный расчет применяют при наличии предварительной компоновки механизма, когда известны расположения опор, усилия от передач и других деталей, расположенных на валу, а также их точки приложения.

Последовательность расчета:

§ составляют расчетную схему вала. При этом распределенные по длине ступицы, ширине подшипника нагрузки рассматривают как сосредоточенные. Расстояния между опорами, от опор до колес, шкивов и других деталей определяют с эскизной компоновки;

§ при действии на вал нагрузок в разных плоскостях их раскладывают на две взаимно перпендикулярные плоскости;

§ определяют реакции в опорах и строят эпюры изгибающих моментов;

§ строят эпюру крутящего момента;

§ определяют наибольший приведенный момент:

§ выбирают материал вала. Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу. Поэтому допускаемые напряжения берут по справочнику для этого цикла. Примерное соотношение допускаемых напряжений для постоянного, отнулевого и симметричного циклов:

§ определяют диаметр вала в опасном сечении:

§ вал оформляют конструктивно. При этом размеры пазов под шпонки выбирают по стандарту в зависимости от диаметра вала.

Подшипники скольжения.

ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ

Принципиальная схема опоры с подшипником скольжения

Подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется вкладыш или втулка из антифрикционного материала (часто используются цветные металлы), и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, который позволяет свободно вращаться валу. Для успешной работы подшипника зазор предварительно рассчитывается.

Подшипники скольжения имеют следующие преимущества:

· допускают высокую скорость вращения;

· позволяют работать в воде, при вибрационных и ударных нагрузках;

· экономичны при больших диаметрах валов;

· возможность установки на валах, где подшипник должен быть разъемным (для коленчатых валов);

· допускают регулирование различного зазора и, следовательно, точную установку геометрической оси вала.

Недостатки подшипников скольжения:

· высокие потери на трение и, следовательно, пониженный коэффициент полезного действия (0,95... 0,98);

· необходимость в непрерывном смазывании;

· неравномерный износ подшипника и цапфы;

· применение для изготовления подшипников дорогостоящих материалов;

· относительно высокая трудоемкость изготовления.