Элементы основной конструкции подшипника — страница 2

  • Просмотров 190
  • Скачиваний 7
  • Размер файла 722
    Кб

изгибу Wy = Iy0 / xmax = 140,9∙104 / 67 = 2,1∙104 мм3, (3) где xmax = 67 мм – расстояние от центра масс О до наиболее удаленной точки А сечения. Напряжения в точке А: – изгибающие σИ = 103М / Wy = 103∙1471,3 / 21∙10 = 70 МПа; – растяжения σР = 103 Fr / А = 103∙21,65 / 2000 = 10,8 МПа, где А = 120∙10 + 80∙10 = 2000 мм – площадь расчетного сечения; – среза τ = 103 Fa / А = 103∙12,5 / 2000 = 6,25 МПа. Эпюра напряжений в точке А показана на рисунке 2, в. Эквивалентное напряжение σЕ в точке А по 4-й теории прочности

σЕ = (σ2 + 3τ2)1/2  [σP], где σ = σИ + σР = 70 + 10,8 = 80,8 МПа; σЕ = (80,82 + 3∙6,252)1/2 = 81,5 МПа < [σP] = 160 МПа. Условие прочности основной конструкции выполняется. 2. СВАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ 2.1 Конструкция соединения Детали подшипника свариваются ручной электродуговой сваркой по ГОСТ 5264-80 электродами Э42А ГОСТ 9467-75. Все детали соединены [2, c. 34] двусторонними тавровыми швами без подготовки кромок (соединение Т3). Принимаем катет шва k = 0,8s = 8 мм. Обозначение

швов на чертежах по ГОСТ 2.312-72 (ЕСКД) согласно их нумерации на рисунке 1 [2, c. 21]: швы №1 и №3 ГОСТ 5264-80 Т3 – 8 –; шов №2 ГОСТ 5264-80 Т3 – ∟8 Сварные швы угловые, рассчитываются на срез по биссекторной плоскости прямого угла. Шов №3 (хомут 2 – ребро 3) связующий, не рассчитывается. 2.2 Расчет соединения 2.2.1 Допускаемое напряжение на срез ручной сваркой электродами Э42А [2, c. 12] при статической нагрузке [τ′] = 0,65[σP] = 0,65∙160 = 104 МПа. 2.2.2 Расчет швов №1

Фигура швов и их размеры представлены на рисунке 3. Рисунок 3. Фигура и напряжения шва №1 Координаты центра масс С0 фигуры шва (рисунок 3, а): y0 = 0 (х – ось симметрии); х0 по формуле (1), где i = 1, 2, 3: x0 = (– 4∙8∙120 + 2∙14∙8∙47 +2∙50∙8 х 80) / (8∙120 + 2∙8∙47 + 2∙8∙80) = 23,63 мм. Принимаем x0 = 24 мм. Нагрузка на сварные швы: силы Fr = 21,65 кН, Fa = 12,5 кН; изгибающий момент M = Fah – Fr(x0 – lP) = 12,5∙130 – 21,65(24 – 15) = 1450 Н∙м. Параметры (рисунок 3), входящие в формулу (2) осевого

момента инерции Iy0, где i = 1, 2, 3, представлены в таблице 1. Таблица 1. i bi, мм hi, мм Iyi, мм4 ai, мм ai2, мм2 Ai, мм2 ai2Ai, мм4 Iy0i, мм4 1 120 8 5120 – 28 784 960 75,26∙104 75,8∙104 2 47 8 2005 – 10 100 376 3,76∙104 4∙104 3 8 80 64000 26 676 640 43,26∙104 49,7∙104 По формуле (2): Iy0 = (75,8 + 2∙4 + 2∙49,7)104 = 183∙104 мм4. Площадь фигуры шва А = 960 + 2∙376 + 2∙640 = 2992 мм2. Момент сопротивления изгибу фигуры шва без подготовки кромок в биссекторной плоскости Wy′ = 0,7Iy0 / xmax = 0,7∙183∙104 / 66 = 1,94∙104 мм3, где xmax = (b + + s – x0) = 80 + 10 – 24) = 66

мм; площадь А′ = 0,7∙2992 = 2094 мм2. Напряжение в наиболее опасной точке А (рисунок 3, б) сварного шва: τМ = 103М / Wy′ = 103∙1450 / (1,94∙104) = 74,7 МПа; τFr = 103.21,65 / 2094 = 10,3 МПа; τFa = 103∙12,5 / 2094 = 6 МПа. Суммарное напряжение в точке А τ = [(τМ + τFr)2 + τFa2]1/2 = [(74,7 + 10,3)2 + 62]1/2 = 85,2 < [τ′] = 104 МПа. Условие прочности шва №1 при k = 8 мм выполняется. 2.2.3 Расчет шва №2 Шов №2 (рисунок 1) втулки 1 и хомута 2 кольцевой, тавровый, двусторонний с катетом k = 8 мм. Расчетная схема шва