1. эмп (классификация, назначение и применение) (стр. 6 из 6)

Шарикоподшипники в опорах приборных устройств могут работать в различных условиях. При малой частоте вращения подшипника n £ 1 мин^-1 действующие на него внешние нагрузки рассматриваются как статические. Некоторые подшипники качения приборов периодически подвергаются нагрузкам без вращения. При относительно больших статических нагрузках в результате недостаточной контактной прочности на рабочих поверхностях колец подшипников и тел качения могут образовываться вмятины, связанные с местными пластическими деформациями, что является одним из видов разрушения подшипников качения. Для предотвращения указанных пластических деформаций подшипники качения рассчитывают (выбирают) по статической грузоподъёмности.

Большинство подшипников приборов работает в динамических условиях при частоте вращения n > 1 мин^-1. В этом случае при действии внешних нагрузок перекатывания тел качения по кольцам сопровождается знакопеременными напряжениями в поверхностных слоях контактирующих тел. При недостаточной контактной прочности в результате многократного восприятия знакопеременных напряжений происходит усталостное выкрашивание поверхностей качения шариков м колец в виде образования микротрещин, раковин и отслаивания. Для предотвращения усталостного выкрашивания подшипники качения рассчитывают (выбирают) по динамической грузоподъёмности.

При всех условиях работы эксплуатационные характеристики подшипников (долговечность, виброустойчивость, жёсткость, точность и так далее) существенно зависят от распределения нагрузки между телами качения и контактных напряжений в деталях подшипников, что, в свою очередь, определяется расположением оси подшипника и направлением действия нагрузок.

Расчет:

Выберем подшипник сверхлёгкой серии 1000095, с характеристиками:

Условное обозначение

мм

r = r₁,

мм

d2,

мм

D2,

мм

С,

мм

С_O,

мм

n, об/мин предельное

1000095

0,4

6,6

850

400

31500

где

= 1400 часов;

n = 4 об/мин (скорость вращения на данном колесе);

— эквивалентная динамическая нагрузка;

, где

— осевая нагрузка, а е — табличный коэффициент устанавливаемые стандартом на подшипники;

V = 1, так как вращается внутреннее колесо подшипника;

= 1, так как не учитывается запас по нагрузке;

= 1 — температурный коэффициент;

X = 1, Y = 0 — коэффициенты радиальной и осевой нагрузок.

Следовательно Р определяется по формуле:

Отсюда находим:

P_А = 1×1×64×1×1 = 64 H

Так как табличное значение С = 440 Н, предварительно выбранного подшипника 1000095, превышает расчётное, то есть требуемое 85 Н, то этот подшипник можно установить в данной конструкции.

2.5. Расчёт параметров муфты (расчёт пружины)

Исходные данные для расчета:

r = 28 мм

M = 3,5 Н м

f = 0.32

Требуется расчитать диаметр проволоки d, количество витков i и зазор между витками.

Расчет:

Определим силу прижатия N:

Для пружины выбираем материал Ст 45 (проволока) со следующими характеристиками:

- s_в= 1100 МПа - временное сопротивление (предел прочности при растяжении);

- s_т= 1100 МПа - предел текучести при растяжении;

- t = 350 Мпа - предел выносливости при кручении;

- Е = 2.1 10⁵ МПа - модуль упругости первого рода;

- m = 0.24 ... 0.3 - коэффициент Пуассона;

- G = 8.1 10⁴ МПа - модуль упругости второго рода;

Расчеты показывают, что касательное напряжение от перерезывания меньше чем от момента кручения. Поэтому проверочным условием будет:

Отсюда:

, где

С = 7 ... 12 - индекс пружины;

;

Для значений С = 7 ... 11 расчитаны значения d и D, а результаты занесены в таблицу :

C	7	8	9	10	11
d, мм	3,19	3,41	3,62	3,80	4,0
d_{стандарт.}, мм	3,20	3,60	4.00	4.00	4.50
D = C d, мм	22,4	28,8	36,00	40,00	49,50

Исходя из конструктивных соображений выбираем проволоку диаметром d = 4,0 мм.

Положим число рабочих витков i_p = 2, тогда зазор между витками пружины в расслабленном состоянии равен:

мм

Н = l + i_П×d_ВИТКА+0,1×i_P× d_ВИТКА = 4,33 + 2,5×4,0 + 0,1×4,0×2 = 21,05 ± 6,3 мм — длина пружины в разжатом состоянии (± 6,3 мм — 30% погрешность)

Длина проволоки L:

L = pDi_п=3,14159×40×2,5=225 мм.

III. Список использованной литературы

1. Буцев А,А., Коваленко А.П,, Котов А.Н. Проектирование приборных приводов. Учебное пособие... МВТУ, 1988.

2. Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование. Под ред. Тищенко 0.Ф, - М.: Высшая школа, 1978. - Ч. 1 и Ч.2.

3. Матвеев В.И. Элементы приборных устройств. Расчет подшипников качения и проектирование подшипниковых узлов приборов. Учебное пособие. МВТУ, 1978.

4. Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование. Под ред. Тищенко 0.Ф, - М.: Высшая школа, 1978. - Ч. 1 и Ч.2.

5. Велищанский А,В., Климов В.Н., Koтов А.Н. Конструкционные материалы в приборостроении. Уч. пособ., МВТУ, 1987.

6. Веселова Е.В., Нарыкова Н.И. Расчет и конструирование валов и осей приборов, МВТУ, 1980.

7. Атлас конструкций элементов приборных устройств. Под ред. Тищенко 0.Ф, - М.: Машиностроение, 1982, 116 с.

8. Матвеев В,И„ Капитанова 3.Г., Конструкции зубчатых колес приборов. Учебное пособие. МВТУ, 1980.

9. Коваленко А.П., Буцев А.А. Выбор исполнительных электродвигателей приборных устройств. Учебное пособие... М., МВТУ, 1981.

10. Матвеев В.И. Элементы приборных устройств. Разработка конструкторской документации. Учебное пособие. МВТУ, 1977.

11. Тищенко О.Ф., Веселова Е.В., Нарыкова Н.И. Оформление рабочих чертежей деталей и узлов. Метод, указания. МВТУ, 1986.

12. Кокорев Ю.А. Элементы приборных устройств. Проектирование корпусных деталей приборов. МВТУ, 1980.

13. Веселова Е.В., Нарыкова Н.И,, Ожерельев А.Я. Вспомогательные материалы в конструкциях приборов. Уч. пособ. МВТУ, 1986.

14. Торгов А.М. Общие требования к расчетно-пояснительной записке проекта по курсу «Элементы приборных устройств». МВТУ, 1987.

15. Киселев Л.Т. Соединения в приборостроении. Часть 1, 1974; Часть 2, 1976. МВТУ.

16. Баранов В.Н,, Капитанова З.Г. Расчет и конструирование потенциометров приборов. Учебное пособ., МВТУ, 1982.

17. Справочник конструктора точного приборостроения . Под ред. Явленского К.Н.... Л. Машиностроение, 1989.

18. Чурабо Д.Д. Детали и узлы приборов. Конструирование и расчет. Справочное пособие. М., Машиностроение, 1975.

19. Кокорев Ю.А. Способы расчета точностных характеристик деталей и узлов приборов. МГТУ, 1992.

20. Матвеев В.И. Расчет зубчатых передач приводов приборных следящих систем. Учебное пособие. МГТУ, 1986.