Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Принимаем, что сила трения равномерно распределена (для грубого подсчета) по опорной поверхности пяты, тогда равнодействующая сил трения, действующих на отдельных бесконечно малых участках опорной поверхности, будет приложена по окружности радиуса
_ 2_ _ _2rf_ _ _d_ хс — "з Г ~ 3^2" ~ 3 '
144
шипы и пяты
а поэтому работа Ai силы трения за один оборот будет
A1 = F2 я Xc = PfI к -|-и секундная работа силы трения
Л = ^ = = 3500 • °Л з2 6"0 9,5 •120 = 14000 кГсмІсек.
6) Кольцевая пята
4. При диаметре вала do = 120 мм наружный диаметр пяты d принимаем d = do — 20 = 120—20 = 100 мм.
- 5. Внутренний диаметр di определим по формуле (65), принимая то же значение Iq] = 125 кГ/см2:
откуда найдем di = 8,03 см ~ 8 см.
6. Проверяем на нагревание !формула (66)]:
qv —
Pn
боооь:
где
3500 ¦ 120 0000- 1
10—8
= 70 кГм/см2сек,
1 см.
Произведение qv оказалось значительно больше допускаемого: [qv] = 20 кГм!смгсек, поэтому необходим перерасчет.
7. Определяем внутренний диаметр кольцевой пяты из условия работы без сильного нагрева; по формуле (66) имеем
что дает
Но
3500 • 120
О =
ROOO -h
оош • 120 6000 • 20
<20, = 3,5 см.
Ъ =
а ¦
или
3,5
IU-rfi
откуда
di = 10—7 = 3 см.
ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
145
8. Определяем секундную работу силы трения.
При равномерном распределении силы трения F= Pf по кольцевой поверхности шипа равнодействующая равномерно распределится по окружности радиуса хс (см. стр. 102):
d" — d\ iQ3_38
= 3,57 ~ 3,6 см.
с 3(rf2-rf2) 3(10»-3«)
после чего аналогично п. 3
. Pf 2л хсп 3500 ¦ 0,1 • 2 • 3,14 • 3,6 • 120
60 60
15 800 кГ см/сек.
Итак, работа трения при кольцевой пяте больше работы трения при пяте плоской.
Пример 27. Проверить гребенчатую пяту стального вала судовой машины, работающей по бронзовому вкладышу при п = 120 об/мин и несущей осевую нагрузку P = 35 Т.
Наружный диаметр гребней d = 450 мм, внутренний di = = 350 мм, число гребней z = 4. Смазка подводится по канавкам на опорной подушке.
Решение.
1. Принимаем, что смазочные канавки уменьшают опорную поверхность на 10%, и определяем удельное давление q по формуле (67):
, d + d, 450 4-350 /АП dcp = —-~ —----t1-= 400 мм:
d — dx 450 — 350 сП о = —2— =-2-= 50 мм;
а - Р - 35000 -к. кГ,СЛл
Ч~ ndcvbzif - 3.14-40-5-4.0,9 ~ 10,0 К1 'СМ '
что допустимо.
2. Проверяем на нагревание по формуле (68):
Pn 35 000-120 ... „ , „ Ф = "Тог 6000•'5"TT = ІЬ кГлЧсм*сек,
что также допустимо, ибо [qv] = 40 кГм/см2сек.
3. Принимаем толщину гребня h = b = 5 см и проверяем гребни на изгиб [уравнение (69)]:
SPid — dJ 3-3500. (45 — 35) /Qr, „ °» = *.2ntftft' = 4.2-3,14-35.5' = 48 КІ !СМ'
полученное напряжение незначительно, размеры пяты удовлетворительны.
10 Батурин 1235
ОСИ И ВАЛЫ
ОСИ И ВАЛЫ § 36. ОСИ И ИХ РАСЧЕТ
ї^ак уже отмечалось в § 30, оси несут только изгибающую на грузку и поэтому должны рассчитываться на изгиб. По форме они большей частью представляют тело цилиндрической формы со ступенчатым изменением диаметра, реже — тело вращения, составленное из цилиндров и конусов.
В зависимости от условий работы различают:
а) оси неподвижные;
б) оси, вращающиеся вместе с закрепленными на них деталями. На фиг. 125 показана неподвижная ось 1 блока, вращение
которой предотвращается двумя пластинками 2, соединенными с обоймами 3 при помощи винтов. На этой неподвижной оси вращается блок 4.
По двутавровой балке (фиг. 126) могут катиться колеса 2, вращающиеся на неподвижных осях 1, закрепленных на серьгах 3 посредством нарезанного хвостовика и гайки.
Примером вращающейся оси может служить вагонная ось с паров наглухо закрепленных па ней колес, катящихся по рельсам. Расчет осей отличается от расчета балок, несущих статические нагрузки, только выбором допускаемого напряжения на изгиб. В этом же отношении есть разница в расчете осей вращающихся и неподвижных. Неподвижная ось несет нагрузку, постоянную по направлению, поэтому, если учесть возможные колебания величины нагрузки, допускаемое напряжение можно выбирать, как при втором роде нагрузки Вращающаяся ось даже при постоянной по направлению нагрузке будет работать с напряжениями, переменными и по величине, и по знаку (симметричный цикл), поэтому допускаемое напряжение должно быть выбрано как при третьем роде нагрузки. Прп выборе допускаемых напряжений можно пользоваться данными табл. 18.
Как уже упоминалось выше, в некоторых случаях для экономии материала оси выполняют не цилиндрическими, а фасонными (фиг. 127). Покажем на простейшем примере, как это делается.
Пусть для вращающейся оси дано: нагрузка Р, расстояние / между опорами и плечи а и Ь, определяющие положепие детали, передающей на ось нагрузку Р, причем, конечно,
/ = а + Ъ.
Прежде всего определяются реакции AnB опор. Для данного случая будем иметь
1 Выбор допускаемого напряжения, как для случая пульсирующего цикла, идет в запас прочности. »
ОСИ И ИХ РАСЧЕТ
147
148
ОСИ И ВАЛЫ
Таблица 18 *
Материал Предел проч- Допускаемые напряжения в кГ/см*
