Вопрос. Какие факторы учитываются при определении запаса сопротивления усталости вала, и по каким напряжениям его рассчитывают.

Расчет на сопротивление усталости является основным. Необходимо установить характер цикла напряжений, если трудно его установить расчет выполняется по номинальным нагрузкам. Приступая к расчету намечают опасные сечения вала, которые подлежат проверке.

Запас сопротивления определяют по формуле

Коэффициент запаса по нормальным напряжениям (отсутствует кручение):

Коэффициент запаса по касательным напряжениям (отсутствует изгиб):

– амплитуды переменных составляющих циклов напряжения, σ_-1 и τ_-1 - пределы выносливости материала.

- постоянные составляющие. – коэффициенты, корректирующие влияние на сопротивление усталости, и – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении,; – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения вала.

 

Вопрос. Проверка статической прочности вала, и по каким напряжениям ее выполняют.

Проверка осуществляется в целях предупреждения пластических деформаций в моменты кратковременных перегрузок, например, пусковых. Эквивалентные напряжения вычисляют по формуле: где , – предел текучести. = М/0,1d³, = T/0,2d³.

Вопрос. Проверка жесткости вала.

Вал может не обеспечить нормальной работы зубчатых колес(возникает концентрация нагрузки по длине зуба) и подшипников(защемление вала), если под действием передаваемых усилий он будет чрезмерно деформироваться. Расчет на жесткость сводится к определению прогибов углов, наклона оси вала и к сопоставлению их с допускаемыми.

Вопрос. Классификация подшипников по виду трения и воспринимаемой нагрузки. Основные типы подшипников качения. Зачем нужны сепараторы. Распределение радиальной нагрузки по телам качения подшипника. Почему выгоднее вращение внутреннего кольца подшипника.

Подшипники воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и передают их на корпус машины. От качества подшипника в значительной мере зависит работоспособность и долговечность машины. По виду трения различают две группы подшипников:

1. Подшипники скольжения, у которых опорный участок вала скользит по поверхности подшипника.

2. Подшипники качения. Трение скольжения заменено трением качения за счет установки шариков или роликов между опорными поверхностями подшипника и вала.

По воспринимаемой нагрузке подшипники подразделяются на: Радиальные – воспринимают радиальные нагрузки. Упорные – воспринимают осевые нагрузки вала. Радиально-упорные – воспринимают радиальные и осевые нагрузки. По типу тел качения: шариковые, роликовые.(Шариковые радиальные, Роликовые радиальные, Шариковые радиально-упорные, Шариковые радиально-упорные, Шариковые радиально-упорные, Роликовый (игольчатый), Упорные подшипники.

В подшипниках без сепаратора тела качения набегают друг на друга, увеличивая потери на трение и износ подшипника.

Радиальная нагрузка распределяется неравномерно. Наибольшую нагрузку воспринимает шарик, центр которого лежит на линии действия радиальной нагрузки. Для наиболее нагруженного тела качения получено: F 0 = k Fr/Z, где Z – число тел качения; k = 5 – для шарикоподшипников; k = 4,6 – дляроликоподшипников.

При вращении внутреннего кольца угловая скорость(сепаратора), меньше половины угловой скорости вала. При вращении наружного кольца подшипника (внутреннее неподвижно) угловая скорость сепаратора больше, чем для случая вращения внутреннего кольца.