Проектирование и расчёт валов и установленных на них деталей и узлов
- ISBN
- 978-5-9729-2312-0
- Кол-во страниц
- 420
- Формат
- 148х210
- Переплет
- Твердый; Полноцвет
- Год
- 2025
- Вес
- 0,643
Библиографическая запись:
Митюрев, А. А.
М66 Проектирование и расчёт валов и установленных на них деталей и узлов : учебное пособие / А. А. Митюрев, О. В. Дорогов. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2025. − 420 с. : ил., табл.
В доступной форме с использованием примеров излагаются методы расчёта и проектирования ступенчатых валов механических передач, их опорных подшипниковых узлов и типовых механических муфт общемашиностроительного применения; соединений валов со ступицами установленных на них деталей: зубчатых и червячных колёс, шкивов ремённых и звёздочек цепных передач. Соответствует программе дисциплины ФГОС ВПО в части требований к результатам освоения основной образовательной программы бакалавров и специалистов. Будет полезно при самостоятельной работе над курсовыми работами и курсовыми проектами студентам, изучающим дисциплину «Детали машин и основы конструирования».
«Допущено Федеральным УМО по укрупненной группе специальностей и направлений подготовки 23.00.00 «Техника и технологии наземного транспорта» в качестве учебного пособия для обучающихся по направлениям подготовки 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», уровень образования – «бакалавриат» и 23.03.02 «Наземные транспортно-технологический комплексы», уровень образования – «бакалавриат», по специальностям 23.05.01 – «Наземные транспортно-технологические средства», уровень образования – «специалитет» и 23.05.02 «Транспортные средства специального назначения», уровень образования – «специалитет».
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВАЛАХ И ИХ ОПОРАХ 7
1.1. Конструктивные разновидности валов 7
1.2. Особенности конструкции и технологии изготовления редукторных валов 11
1.3. Подшипники скольжения. Общие положения 20
1.4. Подшипники качения. Устройство, классификация, маркировка 27
1.4.1. Общие положения 27
1.4.2. Основные типы подшипников качения 28
А. Шариковые подшипники 28
Б. Роликовые подшипники 31
1.4.3. Маркировка подшипников качения по ГОСТ 3189-89 37
1.4.4. Материалы подшипников качения 43
1.4.5. Материалы и устройства для смазывания подшипников качения 44
1.4.6. Уплотнения подшипниковых узлов 47
1.4.7. Регулировка внутренних зазоров в подшипниках качения 50
1.5. Установка подшипников качения на валах и в корпусах 54
1.6. Общие тенденции развития конструкций современных подшипниковых узлов 63
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ СОЕДИНЕНИЙ ВАЛ-СТУПИЦА 64
2.1. Шпоночные соединения 64
2.1.1. Общие положения 64
2.1.2. Основные конструктивные разновидности шпонок 67
2.1.3. Расчёт шпоночных соединений 71
2.2. Шлицевые соединения 76
2.2.1. Общие положения 76
2.2.2. Основные конструктивные разновидности шлицевых соединений 80
2.2.3. Расчёт шлицевых соединений 84
2.3. Соединения с гарантированным натягом (прессовые соединения) 86
2.3.1. Общие положения 86
2.3.2. Расчёт цилиндрических соединений с гарантированным натягом 97
2.4. Штифтовые соединения 103
2.4.1. Общие положения 103
2.4.2. Расчёт штифтовых соединений 107
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ МЕХАНИЧЕСКИХ МУФТ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ ПРИВОДОВ 109
3.1. Назначение, классификация и особенности применения муфт 109
3.1.1. Основные функции муфт в механических приводах 109
3.1.2. Классификация муфт 111
3.1.3. Основные характеристики, критерии выбора и расчёта механических муфт 115
3.2. Типовые конструкции механических муфт 120
3.2.1. Компенсирующие муфты 122
А. Жёсткие компенсирующие муфты постоянного действия 122
1. Муфты кулачково-дисковые 123
2. Муфты дисковые полужёсткие 125
3. Муфты зубчатые 128
4. Муфты цепные 133
Б. Упругие компенсирующие муфты постоянного действия 135
5. Муфты упругие со звёздочкой 136
6. Муфты упругие с промежуточным диском 138
7. Муфты упругие с торообразной оболочкой 141
8. Муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП) 145
3.2.2. Муфты других типов 148
В. Жёсткие некомпенсирующие (глухие) муфты постоянного действия 148
9. Муфты втулочные 149
10. Муфты продольно-свертные 151
11. Муфты фланцевые (поперечно-свертные) 154
Г. Предохранительные муфты 156
12. Муфты предохранительные со срезным штифтом 157
13. Муфты предохранительные фрикционные 160
14. Муфты предохранительные кулачковые 164
15. Муфты предохранительные шариковые 167
Д. Комбинированные муфты 171
3.3. Установка полумуфт на валах 173
3.4. Основные принципы установки различных типов механических муфт в приводах механизмов и машин 175
ГЛАВА 4. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ И ИХ ОПОР В РЕДУКТОРАХ С МЕХАНИЧЕСКИМИ ПЕРЕДАЧАМИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 183
4.1. Постановка задачи к проектному расчёту редукторных валов 183
4.2. Определение ориентировочного диаметра вала 184
4.3. Определение диаметров ступеней вала 185
4.4. Предварительная проработка конструкции проектируемого вала 190
4.4.1. Проектирование установки деталей на валах. Определение длин ступеней вала 190
4.4.2. Предварительный выбор типа и схемы установки в опорах вала подшипников качения 200
4.5. Выбор материала для изготовления вала редуктора 201
Пример 1. Проектный расчёт валов одноступенчатого прямозубого цилиндрического редуктора 202
Пример 2. Проектный расчёт валов одноступенчатого прямозубого конического редуктора 214
Пример 3. Проектный расчёт валов одноступенчатого цилиндрического червячного редуктора 227
Пример 4. Проектный расчёт валов двухступенчатого косозубого
цилиндрического редуктора соосной схемы 242
Пример 5. Проектный расчёт валов двухступенчатого косозубого цилиндрического редуктора схемы с раздвоенной быстроходной ступенью 260
ГЛАВА 5. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЁТЫ РЕДУКТОРНЫХ ВАЛОВ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 277
5.1. Особенности работы и основные повреждения редукторных валов 277
5.2. Критерии работоспособности и расчёта редукторных валов 282
5.3. Постановка задачи к проверочному расчёту редукторных валов 282
5.4. Последовательность проверочного расчёта вала 283
5.4.1. Формирование расчётной модели вала 283
5.4.2. Построение эпюр изгибающих и крутящего моментов 292
5.4.3. Определение положения опасных сечений и выполнение для них проверочных расчётов 295
5.5. Построение шаблонов эпюр изгибающих моментов 295
5.6. Проверочный расчёт валов на статическую прочность 300
5.7. Проверочный расчёт валов на усталостную прочность 305
5.8. Проверочный расчёт валов на изгибную и крутильную жёсткость 309
5.9. Проверочный расчёт валов на виброустойчивость 312
Пример 6. Проверочные расчёты быстроходного вала косозубого цилиндрического редуктора 314
Пример 7. Проверочные расчёты промежуточного вала двухступенчатого цилиндрического редуктора развёрнутой схемы 329
ГЛАВА 6. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЁТЫ ОПОР КАЧЕНИЯ РЕДУКТОРНЫХ ВАЛОВ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 350
6.1. Основные виды повреждений подшипников качения 350
6.2. Постановка задачи на проектирование и расчёт опор валов с подшипниками качения 355
6.3. Нагрузки на опоры валов с подшипниками качения 356
6.4. Проверочный расчёт подшипников качения на требуемый ресурс (долговечность) 361
6.5. Проверочный расчёт подшипников качения на статическую грузоподъёмность 365
Пример 8. Проверочные расчёты подшипников качения в опорах
промежуточного вала двухступенчатого цилиндрического редуктора развёрнутой схемы 366
Пример 9. Проверочные расчёты подшипников качения в опорах тихоходного вала двухступенчатого цилиндрического редуктора развёрнутой схемы 373
Пример 10. Проверочные расчёты подшипников качения в опорах быстроходного вала-шестерни одноступенчатого конического редуктора 377
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 385
ПРИЛОЖЕНИЯ 391
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 414
