§ 22.6. Расчет осей

Проектировочный расчет. Оси работают как поддерживающие детали и поэтому нагружены только изгибающими нагрузками [1]. Проектный расчет осей на статическую прочность выполняют аналогично расчету балок с шарнирными опорами обычными методами сопротивления материалов, задаваясь при этом длинами участков осей в зависимости от конструкции узла.

Расчет неподвижных осей ведут в предположении изменения напряжений изгиба по отнулевому циклу — самому неблагопри-

Рис. 22.9. Подвеска крюка: / — неподвижная ось; 2 — ось-держатель

ятному из всех знакопостоянных циклов. Для осей, изготовленных из среднеуглеродистых сталей, допускаемое напряжение изгиба [а₀]_и= 100...160 Н/мм². Меньшие значения рекомендуются при значительных концентрациях напряжений.

Напряжения во вращающихся осях изменяются по симметричному циклу, для них принимают [σ_ι]_Η= (0,5...0,6) [ао]_и. Если ось в расчетном сечении имеет шпоночную канавку, то полученный диаметр увеличивают примерно на 10 % и округляют до ближайшего большего стандартного значения (см. § 22.4).

Проверочный расчет. Проверочный расчет осей на сопротивление усталости и изгибную жесткость ведут аналогично расчету валов при Μк = 0.

Пример 22.3. Определить диаметр оси подвески крюка, грузоподъемная сила которого F=10 кН (рис. 22.9, а).

Решение. 1. Расчетная схема (рис. 22.9, б) составлена в соответствии с конструкцией подвески (ось рассматривается как балка с шарнирными опорами, нагруженная сосредоточенными силами).

2. Опорные реакции. При симметричном расположении блоков R_A= R_r = F/2=\0-\&/2 Η = 5· ΙΟ³ Η.

3. Эпюра изгибающих моментов Μ:

в сечении А М = 0;

» » Б Μ = — /?_л·50 = — 5· 10³-50 Η·мм = —250 Н-мм;

» » В Μ = — · 50 = — 5 · 10³ · 50 Η·мм = —250 Н-мм;

» » Г М = 0.

4. Для удобства изготовления и сборки принимаем ось гладкой и неподвижной. Учитывая ответственность оси в крюковой подвеске, выбираем материал сталь Ст5 с [а₀]_и = 125 Н/мм^{^[2]}.

5. Требуемый диаметр оси определяем из условия прочности на изгиб:

Ψ = ΟΜ³>Μ/[σ₀]_Η,

откуда

^ ³ Ι Μ -л³ /250.10³

0>Л / „ , г 1 = \ / „ , ММ = 27,2 мм.

^ V 0,1 [о₀]_и γ 0,Ы25

По стандарту (см. § 22.4) принимаем d = 28 мм.

§ 22.7. Рекомендации по конструированию валов и осей

правляющий цилиндрический участок с полем допуска d9 (см. рис. 22.2).

[1] Растягивающими и сжимающими нагрузками пренебрегают.

[2] Каждая насаживаемая на вал или ось деталь должна проходить до своей посадочной поверхности свободно во избежание повреждения других поверхностей (см. рис. 4.6 и 22.8, а). Рекомендуется принимать такую разность диаметров ступеней вала, чтобы при сборке можно было насадить деталь, не вынимая шпонку, установленную в канавке ступени меньшего диаметра.

« Пред.		След. »

Вернуться