Элементы основной конструкции подшипника (стр. 2 из 2)

Примечание 1. Условимся, что класс прочности выше, чем 8.8, в контрольной работе брать не следует, так как в этом случае требуется применение дорогой легированной стали

Из условия σТ > σТ′ принимаем класс прочности шпильки 8.8, для которого σТ = 640 МПа. Превышение σТ′: Dσ = 100(σТ′ – σТ) / σТ = 100(674,8 – 640) / 640) = 5,44%, что больше допустимого [5%].

Принимаем резьбу шпилек М20; d1 = 17,234 мм [3, c. 31]. Согласно [3, c. 28] уточняем размеры Е′ = К′ = 20 мм, А′ = 58 мм, М′ = 30 мм Принимаем К = 20 мм, А = 60 мм, Е1 = 22 мм, е = 28 + 22 + 60 + 20 = 130 мм. Основание e х f = 130 х 140 мм; х0 = 65 мм, y0 = 0.

Пересчет параметров:

М = 12,5∙146 – 21,65(65 – 10 – 15) = 959 Н∙м; l1 = 0,5е – К = 0,5∙130 – 20 = 45 мм, l2 = А – l1 = 60 – 45 = 15 мм; FМ1 = 103∙959∙45 / 2∙452 + 152) = 9590 Н; FМ2 = 9590∙15 / 45 = 3197 Н; F = FFr + FМ1 = 5410 + 9590 = 15100 Н;

Fзат1 = 1,5∙3130 / (1∙0,15) + (1 – 0,25)(5410 + 9590 – 3197) = 40152 Н;

Аст = ef = 130∙140 = 18200 мм2; Wстy = fe2 / 6 = 140∙1302 / 6 = 39,43∙104 мм3;

Fзат2 = 1,5(1 – 0,25)[21650 + 103∙18,2∙103∙959 / (39,43∙104)] / 4 = 18540 Н;

Fзат1 / Fзат2 = 40152 / 18540 = 2,17 раза;

Fш = 1,3 Fзат2 + χF = 1,3∙18540 + 0,25∙15100 = 27877 Н.

σР = 4Fш / (πd12) = 4∙27877 / (π∙17,2942) = 118,7 МПа; [s] = 2200∙1/ [900 – (70000 – – 27877)2∙10–7] = 3; σТ′ = σР[s] = 118,7∙3 = 356 МПа. Принимаем класс прочности шпильки 6.6, для которого σТ = 3 60 МПа; σТ ≈ σТ′.

Вывод. При увеличении длины е основания на 20 мм условию прочности удовлетворяет резьба шпильки М20 класса прочности 6.6.

2.6 Возможность затяжки соединения

При сборке соединения рабочим осевое усилие затяжки Fзат = 70Fраб, отсюда требуемое усилие рабочего Fраб′ = Fзат / 70 = 18540 / 70 = 265 Н £ [Fраб] = (200…

300) Н. Затяжка гаек возможна нормальным гаечным ключом одним рабочим.

2.7 Проверка деталей стыка на смятие

По формуле (4.8) [3, c. 12] максимальное напряжение в стыке основания

σmax = zFзат2 / Aст + (1 – χ) [– Fz / Aст + 103М / Wстy] = 4∙18540 / 18200 + (1 – 0,25) x

x [– 21650 / 18200 + 103∙959 / (39,43∙104)] = 5 < [σсм] = 192 МПА, где для стали Ст3 [3, c. 12] [σсм] = 0,8σТ = 0,8∙240 = 192 МПА.

Прочность стыка обеспечивается.

2.8 Проверка упора на смятие

Напряжения смятия в упоре из стали Ст3 σсм = Fa / Ауп = 12500 / 1120 = 11,16 < [σсм] = 192 МПА, где Ауп = hyf = 8∙140 = 1120 мм2 – площадь контакта упора. Условие прочности выполняется.

2.9 Комплект крепежных изделий

В комплект (рисунок 6) входят: 1. ШАЙБА 20 65Г 029 ГОСТ 6402-70. 2. ГАЙКА М20–6Н.6. 029 ГОСТ 5915-70. 3. Длина шпильки l′ = l3 + H + s + c = 5 +16 + 5 + + 16 = 42 мм, где l3′ = (0,2…0,3)d = 4…6 мм [3, c. 4]; принимаем l3 = 5 мм. По ГОСТ 22034-76 [3, c. 24] ближайшая длина l = 40 мм (при этом допускаем l3 = 3 мм > Р, где Р = 2,5 мм – шаг резьбы М20). Сбег резьбы [3, c. 4] χ = (2…2,5)Р = 5…6,25 мм, недорез а = 6Р = 15 мм. Длина завинчивания l1 = = 1,25d = 25 мм. Таким образом будем иметь: ШПИЛЬКА М20–6g х 40.66.029 ГОСТ 22034-76.

Рисунок 6. К определению длины шпильки

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т., т.1. 8-е изд. / В.И. Анурьев.- М.: Машиностроение, 2001.

2. Расчет сварных соединений: метод. указания по курсу "Детали машин и основы конструирования" для студентов машиностроительных спец. всех форм обучения / НГТУ; сост.: А.А. Ульянов, С.Н. Бабушкин и др.– Н. Новгород, 2004.

3. Расчет болтовых соединений: метод. указания по курсу "Детали машин и основы конструирования" для студентов машиностроительных спец. всех форм обучения / НГТУ; сост.: А.А. Ульянов, Л.Т. Крюков и др.– Н. Новгород, 2004.

4. Правила оформления пояснительных записок и чертежей: метод. указания по дисциплине "Детали машин" для студентов всех спец и форм обучения.– 2-е изд./ НГТУ; сост.: А.А. Ульянов, Н.В. Дворянинов и др. Н. Новгород, 2003.