Короткі теоретичні відомості. Розрахунок вала проводимо в такій послідовності:

Розрахунок вала проводимо в такій послідовності:

1. Визначаємо величину невідомого крутного моменту Т₀, при цьому враховуємо, що сумарна величина крутного моменту який діє на вал дорівнює нулю:

. (1)

З даного рівняння визначаємо величину невідомого крутного моменту Т₀.

Рис.1.

2. Розбиваємо стержень на ділянки з ліва на право (рис.1.), приймаємо границями ділянок прерізи, в яких прикладено крутні моменти Т_i. Визначаємо величину максимальних крутних моментів Т_max, які діють на ділянках вала шляхом додавання зовнішніх крутних моментів Т_i які діють на зубчастих колесах:

(ділянка 1): ;

(ділянка 2): ;

(ділянка 3): .

(ділянка 4):

(ділянка 1)

T

(ділянка 3)

(ділянка 4)

(ділянка 2)

j

T1

T1max

T4

T0

T2

T3

T2max

T3max

T4max

j1

j1+j2

3a

1a

1,5a

0,7a

За даними розрахунків максимальних крутних моментів, що діють на ділянках будуємо епюру крутних моментів (рис.1.). Слід зазначити, якщо крутний момент діє за годинниковою стріл кою то його значення відємне, а якщо проти то значення додатнє.

3. Визначаємо допустимі дотичні напруження [t]. Для цього, приймаємо коефіцієнт безпеки [n]=1,0…3. Тоді допустимі напруження будуть визначатись як:

; (2)

де: t_в – межа міцності матеріалу за дотичними напруженнями (МПа), визначається як:

. (3)

4. Виходячи з умови міцності при кручені, визначаємо полярні моменти опору W_Pi (м³) поперечних перерізів та діаметри d_i (м) вала на ділянках:

, звідки ; (4)

, звідки . (5)

5. Проводимо перевірку вала за умовою жорсткості:

; (6)

де: І_Рі – полярний момент інерції перерізу (м⁴):

; (7)

У випадку, якщо умова жорсткості (6) на якій небудь ділянці вала не виконується то діаметр вала на даній ділянці потрібно розраховувати виходячи з умови жорсткості (6), спочатку визначаємо полярний момент інерції, він визначається як:

. (8)

Значення полярного моменту інерції І_Р підставляємо у формулу (7) і остаточно знаходимо діаментр вала:

. (9)

Визначаємо величину абсолютного кута закручування j (рад) кожної ділянки вала:

; (10)

де: l_і – довжина ділянки вала (м).

За даними абсолютного кута закручування будуємо епюру абсолютних кутів закручування (рис.1). Епюру починаємо будувати з любого кінця валу, при цьому величина кута закручування на першій ділянці буде рівна j₁, на другій ділянці j₁+j₂, і так далі, аналогічно визначаються кути закручування на інших ділянках. Максимальний кут закручування буде визначатись як:

. (11)

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

Тема: Дослідження конструкції та визначення технічних параметрів підшипників кочення.

Мета: Дослідити конструкції підшипників кочення. Визначити основні геометричні та силові параметри, тип, позначення, область застосування підшипників кочення.

Порядок виконання роботи

1. Згідно свого варіанту (табл.1) для досліджуваного типу підшипника:

1.1. Виконати ескіз підшипника.

1.2. Записати основні розміри.

1.3. Відповідно до (ГОСТ) визначити серію підшипника; записати повне позначення підшипника і розшифрувати його.

1.4. Визначити динамічну і статичну вантажопідйомності, граничну частоту обертання, масу підшипника.

1.5. Вказати застосування підшипника.

2. Розрахувати довговічність досліджуваного підшипника.

Таблиця 1

Варіанти завдань

Номер залікової книжки	Тип підшипника	Еквівалентне динамічне навантаження P	Номер залікової книжки	Тип підшипника	Еквівалентне динамічне навантаження P
	Голчастий	Р>C на 10%		Самоуста-новний роликовий	Р>C на 11%
	Радіальний роликовий	P=C		Упорний	P=C
Продовження табл.1.
	Радіальний кульковий	Р>C на 5%		Радіально-упорний роликовий	Р>C на 12%
	Радіально-упорний кульковий	P=C		Самоуста-новний кульковий	P=C
	Радіально-упорний роликовий	P<C на 7%		Голчастий	P<C на 21%
	Самоуста-новний кульковий	P<C на 30%		Радіальний роликовий	P<C на %
	Самоуста-новний роликовий	Р>C на 24%		Радіальний кульковий	Р>C на 28%
	Упорний	P=C		Радіально-упорний кульковий	P=C
	Радіально-упорний кульковий	P=C		Голчастий	P=C
	Радіально-упорний роликовий	P<C на 21%		Радіальний роликовий	P<C на 27%
	Радіальний роликовий	Р>C на 12%		Радіальний роликовий	Р>C на 25%
	Радіальний кульковий	Р>C на 18%		Радіальний кульковий	Р>C на 31%
	Радіальний роликовий	P=C		Упорний	P=C
	Упорний	P<C на 32%		Голчастий	P<C на 30%
	Голчастий	P<C на 6%		Самоуста-новний кульковий	P<C на 25%
	Радіальний роликовий	Р>C на 13%		Голчастий	Р>C на 10%
	Радіальний кульковий	P=C		Радіальний роликовий	P=C
	Самоуста-новний роликовий	P<C на 9%		Упорний	P<C на 1%
	Упорний	P<C на 10%		Упорний	P<C на 4%
	Упорний	Р>C на 40%		Радіальний роликовий	Р>C на 19%
Продовження табл.1.
	Радіально-упорний роликовий	P=C		Радіальний кульковий	P=C
	Самоуста-новний кульковий	Р>C на 21%		Радіально-упорний кульковий	Р>C на 25%
	Голчастий	P<C на 4%		Радіально-упорний роликовий	P<C на 26%
	Радіальний роликовий	P=C на		Самоуста-новний кульковий	P=C на
	Радіальний кульковий	Р>C на 7%		Самоуста-новний роликовий	Р>C на 31%
	Радіально-упорний кульковий	P<C на 9%		Упорний	P<C на 20%
	Голчастий	P=C		Радіально-упорний кульковий	P=C
	Радіальний роликовий	Р>C на 12%		Радіально-упорний роликовий	Р>C на %
	Радіальний роликовий	P<C на 10%		Радіальний роликовий	P<C на 19%
	Радіальний кульковий	P=C		Радіальний кульковий	P=C
	Упорний	Р>C на 13%		Радіальний роликовий	Р>C на 9%
	Голчастий	P<C на 20%		Упорний	P<C на 15%
	Самоуста-новний кульковий	P=C		Голчастий	P=C
	Голчастий	Р>C на 16%		Радіальний роликовий	Р>C на 22%
	Радіальний роликовий	P<C на 21%		Радіальний кульковий	P<C на 21%
	Упорний	P=C		Самоуста-новний роликовий	P=C

Увага !!! Розмір підшипника і відповідно його еквівалентна динамічна вантажопід‘ємність С обирається студентом самостійно за довідником, при цьому розмір та конструктивне виконання підшипника у кожного студента свій.