КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Таблица 20
Галтели
| d, мм
| r, мм
| f, мм
| 20…28
| 1,6
| 2,0
| 32…45
| 2,0
| 2,5
| 50…70
| 2,5
| 3,0
| 80…90
| 3,0
| 4,0
|
Таблица 21
Канавки для выхода шлифовального круга
| d, мм
| b, мм
| h, мм
| r,мм
| Св. 10 до 50
| 3,0
| 0,25
| 1,0
| Св. 50 до 100
| 5,0
| 0,5
| 1,6
| Св. 100
| 8,0
| 0,5
| 2,0
|
Таблица 22
Канавки для выхода резьбонарезного инструмента
| Размеры канавки,
мм
| Шаг резьбы
| 1
| 1,25
| 1,5
| 1,75
| 2
| b
| 3
| 4
| r
| 1
| 1
| r1
| 0,5
| 0,5
| dк
| dp–1,5
| dp–1,8
| dp–2,2
| dp–2,5
| dp–3
|
Таблица 23
Концы валов цилиндрические
| d1, мм
| r, мм
| c, мм
| 20, 22, 25, 28
| 1,6
| 1,0
| 32, 36, 40, 45
| 2,0
| 1,6
| 50, 55, 60, 70
| 2,5
| 2,0
| 80, 90
| 3,0
| 2,5
| К онцы валов конические (конусность 1:10)
Таблица 24
Номинальный диаметр d, мм
| l1
| l2
| dср
| b
| h
| t1
| t2
| d1
| 20
22
| 50
| 36
| 18.2
20.2
| 4
| 4
| 2,5
| 1.8
| М12х1,25
| 25
28
| 60
| 42
| 22,9
25,9
| 5
| 5
| 3,0
| 2,3
| М16х1,5
| 32
36
| 80
| 58
| 29,1
33,1
| 6
| 6
| 3,5
| 2,8
| М20х1,5
| 40
45
50
56
| 110
| 82
| 35,9
40,9
45,9
51,9
| 10
12
12
14
| 8
8
8
9
| 5,0
5,0
5,0
5,5
| 3,3
3,3
3,3
3,8
| М24х2
М30х2
М36х3
М36х3
| 63
71
| 140
| 105
| 57,75
65,75
| 16
18
| 10
11
| 6,0
7,0
| 4,3
4,4
| М42х3
М48х3
| 80
90
| 170
| 130
| 73,5
83,5
| 20
22
| 12
14
| 7,5
9,0
| 4,9
5,4
| М56х4
М64х4
| РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ
Таблица 25
Механические характеристики сталей
Марка стали
| Диа-метр заго-товки, мм
| Твер-дость, НВ (не менее)
| Механические характеристики, МПа
| Коэффи-
циент
| в
| Т
| Т
| -1
| -1
| Ст5
| Любой
| 190
| 520
| 280
| 150
| 220
| 130
| 0,06
| 45
| 120
| 240
| 780
| 540
| 290
| 360
| 200
| 0,09
| 80
| 270
| 900
| 650
| 390
| 410
| 230
| 0,10
| 40Х
| 200
| 240
| 790
| 640
| 380
| 370
| 210
| 0,09
| 120
| 270
| 900
| 750
| 450
| 410
| 240
| 0,10
| 40ХН
| 200
| 270
| 920
| 750
| 450
| 420
| 230
| 0,10
| 20Х
| 120
| 197
| 650
| 400
| 240
| 310
| 170
| 0,07
| 12ХН3А
| 120
| 260
| 950
| 700
| 490
| 430
| 240
| 0,10
| 18ХГТ
| 60
| 330
| 1150
| 950
| 660
| 500
| 280
| 0,12
| Таблица 26
Значения моментов сопротивления для вала со шпоночной канавкой
d, мм
| b x h, мм
| W, мм3
| Wк, мм3
| d, мм
| b x h, мм
| W, мм3
| Wк, мм3
| 20
21
22
|
6 х 6
| 655
770
897
| 1440
1680
1940
| 45
48
50
|
14 х 9
| 7800
9620
10916
| 16740
20500
23695
| 24
25
26
28
30
|
8 х 7
| 1192
1275
1453
1854
2320
| 2599
2810
3180
4090
4970
| 53
55
56
|
16 х 10
| 12869
14510
15290
| 28036
30800
33265
| 60
63
| 18 х 11
| 18760
21938
| 40000
47411
| 32
34
36
38
|
10 х 8
| 2730
3330
4010
4775
| 5940
7190
8590
10366
| 67
70
71
75
|
20 х 12
| 26810
30200
31549
37600
| 56820
63800
68012
79000
| 80
| 22 х 14
| 45110
| 97271
| Таблица 27
Коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения Кd , Кd
Напряженное состояние и материал
| Кd , Кd при диаметре вала d, мм
| 20
| 30
| 40
| 50
| 70
| 100
| Изгиб для углеродистой стали Изгиб для легированной стали
| Кd
| 0,92
| 0,88
| 0,85
| 0,81
| 0,76
| 0,71
| Кручение для всех сталей
| Кd
| 0,83
| 0,77
| 0,73
| 0,70
| 0,65
| 0,59
| Таблица 28
Коэффициенты влияния качества поверхности КF и КF
Вид механической обработки
| Параметр шероховатости
Ra, мкм
| КF при в, МПа
| КF при в, МПа
| 700
| > 700
| 700
| > 700
| Шлифование тонкое
| до 0,2
| 1
| 1
| 1
| 1
| Обтачивание тонкое
| 0,2…0,8
| 0,99…0,93
| 0,99…0,91
| 0,99…0,96
| 0,99…0,95
| Шлифование чистовое
| 0,8…1,6
| 0,93…0,89
| 0,91…0,86
| 0,96…0,94
| 0,95…0,92
| Обтачивание чистовое
| 1,6…3,2
| 0,89…0,86
| 0,86…0,82
| 0,94…0,92
| 0,92…0,89
| Таблица 29
Коэффициент влияния поверхностного упрочнения КV Вид упрочнения поверхности вала
| Значения КV при:
| К = 1,0
| К = 1,0…1,5
| К 1,8
| Закалка ТВЧ
| 1,3…1,6
| 1,6…1,7
| 2,4…2,8
| Азотирование
| 1,15…1,25
| 1,3…1,9
| 2,0…3,0
| Накатка роликом
| 1,2…1,4
| 1,5…1,7
| 1,8…2,2
| Дробеструйный наклеп
| 1,1…1,3
| 1,4…1,5
| 1,6…2,5
| Таблица 30
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений К , К для ступенчатого перехода с галтелью t/r
| r/d
| К при в, МПа
| К при в, МПа
| 500
| 700
| 900
| 1200
| 500
| 700
| 900
| 1200
| 2
| 0,01
0,02
0,03
0,05
| 1,55
1,8
1,8
1,75
| 1,6
1,9
1,95
1,9
| 1,65
2,0
2,05
2,0
| 1,7
2,15
2,25
2,2
| 1,4
1,55
1,55
1,6
| 1,4
1,6
1,6
1,6
| 1,45
1,65
1,65
1,65
| 1,45
1,7
1,7
1,75
| 3
| 0,01
0,02
0,03
| 1,9
1,95
1,95
| 2,0
2,1
2,1
| 2,1
2,2
2,25
| 2,2
2,4
2,45
| 1,55
1,6
1,65
| 1,6
1,7
1,75
| 1,65
1,75
1,75
| 1,75
1,85
1,9
| 5
| 0,01
0,02
| 2,1
2,15
| 2,25
2,3
| 2,35
2,45
| 2,5
2,65
| 2,2
2,1
| 2,3
2,15
| 2,4
2,25
| 2,6
2,5
|
Таблица 31
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений К , К для шпоночного паза в, МПа
| Кпри выполнении паза фрезой
| К
| концевой
| дисковой
| 500
| 1,8
| 1,5
| 1,4
| 700
| 2,0
| 1,55
| 1,7
| 900
| 2,2
| 1,7
| 2,05
| 1200
| 2,65
| 1,9
| 2,4
|
Таблица 32
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений К , К для шлицевых, резьбовых участков вала
в, МПа
| Кдля
| К для шлицев
| К для резьбы
| шлицев
| резьбы
| прямобочных
| эвольвентных
| 500
| 1,45
| 1,8
| 2,25
| 1,43
| 1,35
| 700
| 1,6
| 2,2
| 2,5
| 1,49
| 1,7
| 900
| 1,7
| 2,45
| 2,65
| 1,55
| 2,1
| 1200
| 1,75
| 2,9
| 2,8
| 1,6
| 2,35
|
Таблицы 33
Значения отношений К/ Кd и К/ Кdв местах установки на валу деталей с натягом
Диаметр вала
d, мм
| К/ Кd при в, МПа
| К/ Кd при в, МПа
| 500
| 700
| 900
| 1200
| 500
| 700
| 900
| 1200
| 30
40
50
60
70
80
90
100
| 2,6
2,75
2,9
3,0
3,1
3,2
3,3
3,35
| 3,3
3,5
3,7
3,85
4,0
4,1
4,2
4,3
| 4,0
4,3
4,5
4,7
4,85
4,95
5,1
5,2
| 5,1
5,4
5,7
5,95
6,15
6,3
6,45
6,6
| 1,5
1,65
1,75
1,8
1,85
1,9
1,95
2,0
| 2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,45
2,5
2,55
| 2,4
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0
3,05
3,1
| 3,05
3,25
3,4
3,55
3,7
3,8
3,9
3,95
|
Примечание. При установке с натягом колец подшипников табличное значение следует умножить на 0,9.
РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ПО СТАТИЧЕСКОЙ
И ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ Таблица 34
Значения коэффициента Х0 радиальной статической
и Y0 осевой статической нагрузки
Подшипники
| Однорядные
| Двухрядные
| X0
| Y0
| X0
| Y0
| Шариковые радиальные
| 0,6
| 0,5
| 0,6
| 0,5
| Шариковые радиально-упорные с номинальными углами контакта
, град.
| 12
15
25
26
36
40
| 0,5
| 0,47
0,46
0,38
0,37
0,28
0,26
| 1
| 0,94
0,92
0,76
0,74
0,56
0,52
| Шариковые и роликовые самоустанавливающиеся ( 0°), конические радиально-упорные
| 0,5
| 0,22ctg
| 1
| 0,44ctg
|
Таблица 35 Значения коэффициентов радиальной Х и ocевой Y нагрузок
Тип
подшипника
| Угол 0
| е
| Fa /(VFr) ≤ e
| Fa /(VFr)>e
| X
| Y
| X
| Y
| Шариковый радиальный
| 0
| 0,518(Fа/C0)0,240,19
| 1
| 0
| 0,56
|
| Шариковый радиально-упорный
| 12
| 0,631(Fa/C0)0,1750,3
| 1
| 0
| 0,45
| 18-20
| 0,57
| 1
| 0
| 0,43
| 1
| 24-26
| 0,68
| 1
| 0
| 0,41
| 0,87
| 28-36
| 0,95
| 1
| 0
| 0,37
| 0,66
| Роликовый радиально-упорный
| —
| 1,5 tg
| 1
| 0
| 0,40
| 0,4 ctg
|
Примечание. Для двухрядных конических роликовых подшипников е=1,5tg; при Fa/(VFr) = e коэффициенты X = 1 и Y = 0,45ctg , а при Fa/(VFr) > e коэффициенты X = 0,67 и Y = 0,67ctg .
Таблица 36
Значения коэффициентов Х радиальной и Y осевой нагрузок
Тип подшипника
| ,°
| Fa/Cor
| Подшипники однорядные
| Подшипники двухрядные
| е
| Fa/(VFr)>e
| Fa/(VFr)е
| Fa/(VFr)>е
| X
| Y
| X
| Y
| X
| Y
| Радиальный
| 0
| 0,014
0,028
0,056
0,084
0,110
0,170
0,280
0,420
0,560
| 0,56
| 2,30
1,99
1,71
1,55
1,45
1,31
1,15
1,04
1,00
| 1,0
| 0
| 0,56
| 2,30
1,99
1,71
1,55
1,45
1,31
1,15
1,04
1,00
| 0,19
0,22
0,26
0,28
0,30
0,34
0,38
0,42
0,44
| Радиально-упорный
| 12
| 0,014
0,029
0,057
0,086
0,110
0,170
0,290
0,430
0,570
| 0,45
| 1,81
1,62
1,46
1,34
1,22
1,13
1,04
1,01
1,00
| 1,0
| 2,08
1,84
1,69
1,52
1,39
1,30
1,20
1,16
1,16
| 0,74
| 2,94
2,63
2,37
2,18
1,98
1,84
1,69
1,64
1,62
| 0,30
0,34
0,37
0,41
0,45
0,48
0,52
0,54
0,54
| 15
| 0,015
0,029
0,058
0,087
0,114 0,176
0,290
0,440
0,580
| 0,44
| 1,47
1,40
1,30
1,23
1,19 1,12
1,02
1,00
1,00
| 1,0
| 1,65
1,57
1,46
1,38
1,34 1,26
1,14
1,12
1,12
| 0,72
| 2,39
2,28
2,11
2,00
1,93
1,82
1,66
1,63
1,63
| 0,38
0,40
0,43
0,46
0,47
0,50
0,55
0,56
0,56
| 25
26
| —
| 0,41
| 0,87
| 1
| 0,92
| 0,67
| 1,41
| 0,68
| 36
| —
| 0,37
| 0,66
| 1
| 0,66
| 0,60
| 1,07
| 0,95
| 40
| —
| 0,35
| 0,57
| 1
| 0,55
| 0,57
| 0,93
| 1,14
| Примечания: 1) значения X, Y, е для промежуточных значений относительной осевой нагрузки или для угла контакта определяют линейной интерполяцией; 2) в настоящее время промышленность переходит на выпуск радиально-упорных шарикоподшипников с углами контакта 15,25,35° (вместо 12,26, 36°).
Таблица 37
Значение осевой силы радиально-упорных подшипников в зависимости от условий нагружения
Условия нагружения
| Осевые силы
| Fa1minFa2min; FA0
Fa1min < Fa2min; FAFa2min- Fa1min
| Fa1 = Fa1min;
Fa2 = Fa1 + FА
| Fa1min < Fa2min; FA < Fa2min - Fa1min
| Fa2 = Fa2min; Fa1 = Fa2 - FA
|
Таблица 38
Значение коэффициента надежности а1
Вероятность безотказной работы Рt, %
| 90
| 95
| 96
| 97
| 98
| 99
| Обозначение ресурса
| L10a
| L5a
| L4a
| L3a
| L2a
| L1a
| Коэффициент надежности а1
| 1
| 0,62
| 0,53
| 0,44
| 0,33
| 0,21
|
Таблица 39
Значения коэффициента а23
(учитывающего условия эксплуатации, материал подшипника)
Для шарикоподшипников (кроме сферических)
Для роликоподшипников конических
Для роликоподшипников цилиндрических, шарикоподшипников сферических двухрядных
Для роликовых радиальных двухрядных сферических подшипников
| 0,7…0,8
0,6…0,7 0,5…0,6 0,3…0,4
| Таблица 40
Значение коэффициента Кб безопасности
Характер нагрузки
| Кб
| Область применения
| Спокойная нагрузка без толчков
| 1,0
| Маломощные кинематические редук-торы и приводы. Механизмы ручных кранов, блоков. Тали, кошки, ручные лебедки. Приводы управления.
| Легкие толчки; кратковременные перегрузки до 125 % номинальной нагрузки
| 1,0...1,2
| Прецизионные зубчатые передачи. Металлорежущие станки (кроме стро-гальных, долбежных и шлифовальных). Гироскопы. Механизмы подъема кранов. Электротали и монорельсовые тележки. Лебедки с механическим приводом. Легкие вентиляторы и воздуходувки.
| Умеренные толчки; вибрационная нагру-зка; кратковременные перегрузки до 150 % номинальной нагрузки
| 1,3...1,5
| Зубчатые передачи. Редукторы всех типов. Механизмы передвижения крановых тележек и поворота кранов. Буксы рельсового подвижного состава.
| То же, в условиях повышенной надежности
| 1,5…1,8
| Механизмы изменения вылета стрелы кранов. Шпиндели шлифовальных станков. Электрошпиндели.
| Нагрузки со значитель-ными толчками и виб-рациями; кратковре-менные перегрузки до 200 % номинальной нагрузки
| 1,8...2,3
| Зубчатые передачи. Дробилки и копры. Кривошипно-шатунные механизмы. Валки прокатных станов. Мощные вентиляторы.
| Нагрузка с сильными ударами; кратковре-менные перегрузки до 300 % номинальной нагрузки
| 2,5...3,0
| Тяжелые ковочные машины. Лесопильные рамы. Рабочие роликовые конвейеры крупносортных станов, блюмингов и слябингов. Холодильное оборудование.
|
Таблица 41
Значение температурного коэффициента КT
tраб, °С
| 100
| 125
| 150
| 175
| 200
| 225
| 250
| Kt
| 1,0
| 1,05
| 1,10
| 1,15
| 1,25
| 1,35
| 1,4
|
|