Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" icon

Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін "Деталі машин І основи конструювання"




НазваМетодичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін "Деталі машин І основи конструювання"
Сторінка1/8
Дата25.05.2013
Розмір2.79 Mb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2   3   4   5   6   7   8


Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет


До друку та в світ

дозволяю на підставі

«Єдиних правил»,

п. 2.6.14

Заступник першого проректора-

начальник організаційно-методичного

управління В.Б. Юскаєв


^ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до розрахунку валів і підшипників у курсових проектах


з дисциплін "Деталі машин і основи конструювання",

та "Деталі машин і підйомно-транспортні машини"

для студентів 3 та 4 курсів

спеціальності «Обладнання хімічних виробництв і підприємств будматеріалів»

денної та заочної форм навчання


Усі цитати, цифровий та

фактичний матеріал,

бібліографічні

відомості перевірені,

запис одиниць

відповідає стандартам

Укладач О.М. Проценко

Відповідальний за випуск В.В.Банишевський


Директор В.Л. Акуленко


Суми

Видавництво СумДУ

2009

^ МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Сумський державний університет

Шосткинський інститут


2516

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до розрахунку валів і підшипників у курсових проектах


з дисциплін "Деталі машин і основи конструювання"

та "Деталі машин і підйомно-транспортні машини"

для студентів 3 та 4 курсів

спеціальності «Обладнання хімічних виробництв і підприємств будматеріалів»

денної та заочної форм навчання


Суми

Видавництво СумДУ

2009

Методичні вказівки до розрахунку валів і підшипників у курсових проектах з дисциплін "Деталі машин і основи конструювання" та "Деталі машин і підйомно-транспортні машини"/Укладач О.М. Проценко.- Суми: Видавництво СумДУ, 2009.- 82с


Кафедра процесів та обладнання хімічних виробництв

Зміст







с.

Передмова……………………………………………………………..

4

1 Розрахунок валів редукторів загального призначення…………...

5

1.1 Матеріали валів та їх термообробка…………………………….

5

1.2 Форма валів, фіксація деталей на валах, рекомендовані посадки деталей на валах, відхилення форми та взаємного розміщення поверхонь, шорсткість поверхонь валів…………………………….

7

1.3 Розрахункові схеми валів…………………………………………

13

1.4 Методики розрахунку валів…………………………………..…..

19

Приклад 1………………………………………………………………

22

Приклад 2…………………………………………………….…….…..

30

2 Розрахунок підшипників кочення валів редукторів загального призначення……………………………………………………………

36

2.1 Стандартне позначення підшипників кочення…………………

37

2.2 Основні типи підшипників у курсовому проектуванні та методики розрахунку………………………………………………………

38

2.3 Розрахунок кулькових радіальних однорядних підшипників…

41

Приклад ……….…………………………………………………….

43

2.4 Особливості розрахунку радіально-упорних підшипників…….

49

2.5 Розрахунок кулькових радіально-упорних підшипників……..

50

Приклад………………………………………………………………..

53

2.6 Розрахунок однорядних роликових радіально-упорних підшипників (роликових конічних підшипників)…………………………

58

Приклад …………………………………………………………….…

60

2.7 Особливості підбору підшипників для вала черв'яка у черв'ячних передачах…………………………………………………….……

68

Приклад…………………………………………………………….….

68

2.8 Особливості вибору підшипників редукторів механізмів підйому вантажу…………………………………………………………..

72

Приклад ……………………………………………………………….

74

2.9 Загальні відомості про конструкції опор валів з підшипниками кочення………………………………………………………………...

74

3 Розрахунок шпонок………………………………………………...

75

Приклад ……………………………………………………………….

77

4 Ущільнення рухомих з'єднань……………………………………..

78

Список літератури……………………………………………………

81

Передмова

У курсовому проектуванні з дисциплін «Деталі машин» та «Деталі машин і підйомно-транспортне обладнання» необхідно виконати розрахунок валів редуктора загального призначення та їх опор (підшипників кочення). Так, наприклад, в двоступінчатому редукторі налічується три вали і три пари підшипників кочення.

Існуючі навчальні посібники з курсового проектування по деталях машин при розрахунках зазначених вузлів редукторів передбачають виконання попереднього розрахунку валів і ескізного компонування редуктора. На підставі даного компонування визначаються відстані між опорами валів та небезпечними перерізами валів і підбираються підшипники кочення з подальшим визначенням коефіцієнтів запасу міцності валів і довговічності підшипників.

По-перше така методика визначення діаметра вала призводить до завищення діаметрів валів редукторів і, як наслідок, їх металомісткості. По-друге, точне визначення коефіцієнтів запасу міцності валів не може бути виконаним без робочих креслень валів, тому даний метод є складним для застосування в курсовому проектуванні.

Вибір підшипника за попереднім діаметром вала (метод «спроб») може бути застосованим при значному досвіді розрахунків у даній області, тому для студентів також є малопридатним.

Крім того, існуючі методики розрахунку валів і підшипників не враховують наявність стандартів та діаметри консолей вхідних та вихідних валів редукторів.

Запропоновані даними методичними вказівками розробкою розрахунків валів і підшипників кочення редукторів загального призначення, спрощують зазначені розрахунки при достатньому дотриманні всіх існуючих стандартів в цих областях.

^ 1 Розрахунок валів редукторів загального призначення


Вали мають на меті підтримку обертових деталей, закріплених на них. і передачу діючих зусиль з боку деталей на підшипники опор валів. Вали, крім того, навантажені крутним моментом.

У редукторах загального призначення вали розміщені на двох опорах. Тому при розрахунках вони подаються у вигляді балок, розміщених на двох шарнірних опорах і навантажених зосередженими зусиллями та крутними моментами.

^ 1.1 Матеріали валів та їх термообробка


Як матеріали валів редукторів загального призначення застосовують термічно оброблені середньовуглецеві та леговані сталі (див. табл. 1.1). Основні види термообробки: нормалізація, поліпшення, об'ємне чи поверхневе загартування. Для легованих сталей застосування термообробки у вигляді загартування є обов'язковим.

Для більшості валів застосовуються середньовуглецеві сталі типу 40 чи 45 подальшою термообробкою. Переважно застосовуються сталі 45. В редукторах загального призначення, термообробка — поліпшення чи загартування оливом.

Леговані сталі типу ЗОХГТ, 40Х та 40ХН застосовуються для швидкохідних важконавантажених валів, сталі типу 12ХНЗА, 20Х та 38Х2МЮ, які вимагають цементації чи азотування поверхні, — для відповідальних поверхонь валів редукторів, де можуть мати місце зняття та повторне встановлення деталей і підшипників на місця їх постійного розміщення.

У масовому та крупносерійному виробництві заготовки валів отримують методом пластичної деформації, що підвищує коефіцієнт використання металу та значно скорочує трудомісткість механічної обробки.

Для запобігання інтенсивному зношенню ділянки поверхні вала, що взаємодіє з контактним ущільненням типу манжети, її слід виконувати з твердістю не менше HRC30, що відповідає твердості НВ>300.

Тому вхідний та вихідний вали редуктора, де встановлю-

ються манжети повинні мати твердість ІІВ>300 чи у випадку недотримання цієї умови ділянка шийки вала під манжету повинна бути піддана спеціальній хіміко-термічній обробці.

Таблиця 1.1 - Механічні характеристики конструкційних матеріалів, які застосовуються для редукторів загального призначення

Марка сталі

Вид термообробки

Границя міцності , Н/мм2

Твердість поверхневого шару HB, HRC, HV

Допустимі напруження згину , Н/мм"




35

поліпшення

650

230

145

загартування

1000

350

220

40


поліпшення

700

245

155

загартування

≥1000

≥350

220

45

нормалізація

610

210

135

поліпшення

750

260

170

загартування

≥900

≥310

200

загартування

≥1200

≥420

270

12ХНЗА

цементація, загартування

1000

58 - 62

250

20Х

цементація, загартування

≥850

56 - 62

210

30ХГТ

загартування

1250

430

≥300

38Х2МЮА

азотування, загартування

≥1050

850 - 1050

≥250

40Х

загартування

≥1300

45 - 50

320

40XН

загартування

≥1200

48 - 54

300


^ 1.2 Форма валів, фіксація деталей на валах, рекомендовані посадки деталей на валах, відхилення форми та взаємного розміщення поверхонь, шорсткість поверхонь валів

Для зручності збирання та здійснення осьової фіксації деталей на валах останні повинні мати ступінчасту форму. При цьому для збереження у хорошому стані відповідальних поверхонь вала при встановленні на ньому деталей повинна виконуватись умова:



– діаметр шийки вала під зубчасте колесо;

– діаметр шийки вала під підшипник кочення;

– діаметр шийки під манжет.

Фіксація деталей на валах від провертання здійснюється:

– зубчастих коліс, шківів і зірочок – за допомогою посадок з натягом з одночасним застосуванням шпонок;

– підшипників кочення – за допомогою посадок з натягом.

^ Рекомендовані посадки:

– для зубчастих коліс на валах — Н7/k6, Н7/m6, Н7/n6, Н7/р6, H7/r6, H7/s6, Н7/t6. Найбільш застосована — Н7/n6;

– для шківів пасових передач та зірочок ланцюгових передач — H7/js6, H7/k6, Н7/m6, Н7/n6. Найбільш застосована — Н7/k6;

– для внутрішніх обойм підшипників кочення — LO/ js6, LO/k6, LO/n6 та LO/m6 чи L6/js6, L6/k6, L6/m6 та L6/m6 залежно від класу точності підшипника. В позначенні останніх посадок L — позначення внутрішнього діаметра підшипника, 0 чи 6 — класи точності підшипників. Найбільш застосована — LO/k6;

– для шпонок у пазах валів — H9/h9, N9/h9, Р9/h9. Найбільш застосована — Н9/h9.

Граничні відхилення розмірів отворів і валів для застосовуваних у курсовому проектуванні полів допусків наведені в табл. 1.2.

Для посадочних поверхонь валів під підшипники кочення, зубчасті колеса, шківи пасових передач і зірочки на робочих кресленнях валів необхідно зазначати допуски на відхилення форми та взаємного розміщення поверхонь.

Допуск на відхилення форми: відхилення від круглості та відхилення від циліндричності для посадочних поверхонь під підшипники можна брати 0,25 допуску на діаметр шийки вала, а під зубчасті колеса, шківи та зірочки — 0,3 допуску на відповідний діаметр шийки вала.

Допуск на відхилення взаємного розміщення: радіальне биття поверхні шийки вала можна брати 0,6 допуску на діаметр відповідної шийки вала; відхилення від паралельності стінок шпонкового пазу — до одного допуску на ширину пазу; відхилення від симетричності розміщення шпонкового пазу відносно осі симетрії вала — до чотирьох допусків на ширину пазу.

Таблиця 1.2 - Граничні відхилення розмірів для найбільш вживаних полів допусків у курсовому проектуванні

Інтервал

розмірів, мм

Поля допусків




Н11

D10

H10

Js9

H9

N9

P9

H8

H7

H6

h10

h9

d9

h8

Граничні відхилення, мкм














































понад 3 до 6

+75


+78

+30

+48


+15

-15

+30



-30

-12

-42

+18


+12


+8



-48


-30

-30

-60


-18

понад 6 до 10

+90


+98

+40

+58


+18

-18

+36



-36

-15

-51

+22


+15


+9



-58


-36

-40

-76


-18

понад 10 до 14

Понад 14 до 18

+110


+120


+70


+21

-21

+43



-43

-18

-61

+27


+18


+11



-70


-43

-50

-93


-27

Понад 18 до 24

Понад 24 до 30

+130


+149

+65

+84


+26

-26

+52



-52

-22

-74

+33


+21


+13



-84


-52

-65

-117


-33

Понад 30 до 40

Понад 40 до 50

+160


+180

+80

+100


+31

-31

+62



-62

-26

-88

+39


+25


+16



-100


-62

-80

-142


-39

Понад 50 до 65

Понад 65 до 80

+190


+220

+100

+120


+37

-37

+74



-74

-32

-106

+46


+30


+19



-120


-74

-100

-174


-46

Понад 80 до 100

Понад 100 до 120

+220


+260

+120

+140


+43

-43

+87



-87

-39

-124

+54


+35


+20



-140


-87

-120

-207


-54














































Понад 120 до 140

Понад 140 до 160

Понад 160 до 180

+250


+305

+145

+160


+50

-50

+100



-100

-43

-143

+63


+40


+25



-160


-100

-145

-245


-63

Понад 180 до 200

Понад 200 до 225

Понад 225 до 250

+290


+355

+170

+185


+57

-57

+ 115



-115

-50

-165

+72


+46


+29



-185


-115

-170

-285


-72

Понад 250 до 280

Понад 280 до 315

+320


+400

+ 190

+210


+65

-65

+ 130



-130

-56

-186

+81


+52


+32



-210


-130

-190

-320


-81

Понад 315 до 355

Понад 355 до 400

+360


+440


+230


+70

-70

+ 140



-140

-62

-202

+89


+57


+36



-230


-140

-210

-350


-89


Продовження таблиці 1.2


Інтервал

розмірів, мм

Поля допусків




k7

h7

f7

f6

g6

h6

js6

k6

m6

n6

p6

r6

s6

t6

Граничні відхилення, мкм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Понад 3 до 6

+13

+1

0

-12

-10

-22

-10

-18

-4

-12

0

-8

+4

-4

+9

+1

+12

+4

+16

+8

+20

+12

+23

+15

+27

+19

-

Понад 6 до 10

+16

+1

0

-15

-13

-28

-13

-22

-5

-14

0

-9

+4,5

-4,5

+10

+1

+15

+6

+19

+10

+24

+15

+28

+19

+32

+23

-

Понад 10 до 14

Понад 14 до 18

+19

+1

0

-18

-16

-34

-16

-27

-6

-17

0

-11

+5,5

-5,5

+12

+1

+18

+7

+23

+12

+29

+18

+34

+23

+39

+28

-

Понад 18 до 24


Понад 24 до 30

+23


+2

0


-21

-20


-41

-20


-33

-7


-20

0


-13

+6,5


-6,5

+15


+2

+21


+8

+28


+15

+35


+22

+41


+28

+48


+35

-

+54

+41

Понад 30 до 40


Понад 40 до 50

+27


+2

0


-25

-25


-50

-25


-41

-9


-25

0


-16

+8


-8

+18


+2

+25


+9

+33


+17

+42


+26

+50


+34

+59


+43

+64

+48

+70

+54

Понад 50 до 65


Понад 65 до 80

+32


+2

0


-30

-30


-60

-30


-49

-10


-29

0


-19

+9,5


-9,5

+21


+2

+30


+11

+39


+20

+51


+32

+60

+41

+72

+53

+85

+66

+62

+43

+78

+59

+94

+75

Продовження таблиці 1.2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15




Понад 80 до 100


Понад 100 до 120

+38


+3

0


-35

-36


-71

-36


-58

-12


-34

0


-22

+11


-11

+23


+3

+35


+13

+45


+23

+59


+37

+73

+51

+93

+71

+113

+91

+76

+54

+101

+79

+126

+104

Понад 120 до 140


Понад 140 до 160


Понад 160 до 180

+43


+3

0


-40

+43


-83

-43


-68

-14


-39

0


-25

+12,5


-12.5

+28


+3

+40


+15

+52


+27

+68


+43

+88

+63

+117

+92

+147

+122

+90

+65

+125

+100

+159

+134

+93

+68

+133

+108

+171

+146

Понад 180 до 200


Понад 200 до 225


Понад 225 до 250

+50


+4

0


-46

-50


-96

-50


-79

-15


-44

0


-29

+14,5


-14,5

+33


+4

+46


+17

+60


+31

+79


+50

+106

+77

+151

+122

+195

+166

+109

+80

+159

+130

+209

+180

+113

+84

+169

+140

+225

+196

Понад 250 до 280


Понад 280 до 315

+56


+4

0


-52

-56


-108

-56


-88

-17


-49

0


-32

+16


-16

+36


+4

+52


+20

+66


+34

+88


+56

+126

+94

+190

+158

+250

+218

+130

+98

+202

+170

+272

+240

Понад 315 до 355


Понад 355 до 400

+61


+4

0


-57

-62


-119

-62


-98

-18


-54

0


-36

+18


-18

+40


+4

+57


+21

+73


+37

+98


+62

+144

+108

+226

+190

+304

+268

+150

+114

+244

+208

+330

+294
  1   2   3   4   5   6   7   8

Схожі:

Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconМетодичні вказівки до розрахунку циліндричних зубчастих передач у курсових проектах з дисциплін "Деталі машин І основи конструювання"
Методичні вказівки до розрахунку циліндричних зубчастих передач у курсових проектах з дисциплін "Деталі машин і основи конструювання"...
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconМетодичні вказівки до розрахунку силових і кінематичних параметрів приводів у курсовому проектуванні з дисциплін "Деталі машин і основи конструювання"
Методичні вказівки до розрахунку силових і кінематичних параметрів приводів у курсовому проектуванні з дисциплін "Деталі машин і...
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconМетодичні вказівки та завдання до курсового проекту, питання для самоконтролю з дисциплін "Деталі машин і основи конструювання" та "Деталі машин і підйомно-транспортні
Методичні вказівки та завдання до курсового проекту, питання для самоконтролю з дисциплін "Деталі машин і основи конструювання" та...
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconМетодичні вказівки до курсового проектування з курсу „ деталі машин І основи проектування
Методичні вказівки до курсового проектування з курсу „Деталі машин і основи проектвання” /Укладач Ю. М. Вертепов. Суми: Вид-во СумДУ,...
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconДеталі машин І основи конструювання” V семестр Змістовні модулі учбового курсу 1 змістовний модуль. Тема
Тема: Теорія розрахунку зубчастих зачеплень та основних видів механічних передач
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Деталі машин» для студентів напрямів
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання з дисципліни «Деталі машин» для студентів напрямів 050702 – електромеханiка,...
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconСхідноукраїнський національний університет
Всеукраїнської студентської олімпіади з навчальної дисципліни «Деталі машин та основи конструювання» відбудеться на базі Східноукраїнського...
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconПрограма олімпіади
Всеукраїнської студентської олімпіади з навчальної дисципліни «Деталі машин та основи конструювання» відбудеться на базі Східноукраїнського...
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconМетодичні матеріали до проведення II етапу Всеукраїнської студентської олімпіади з навчальної дисципліни «Деталі машин та основи конструювання»
Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. Перед проведенням кожного туру оголошується максимальна кількість...
Методичні вказівки до розрахунку валів І підшипників у курсових проектах з дисциплін \"Деталі машин І основи конструювання\" iconМіністерство освіти І науки україни сумський державний університет
Методичні вказівки до курсового проектування з курсу „Деталі машин І основи проектвання” /Укладач Ю. М. Вертепов. Суми: Вид-во СумДУ,...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи