Кратковременная перегрузка

диальных нагрузок, даН. При А <8г— S2 в формуле (19.1) знаки перед Alt 8г и 52 изменяются на обратные. Значения угла контакта Р выбираются из таблиц ГОСТов в зависимости от типа подшипника. Для шарикоподшипников радиальных однорядных принимают коэффициент приведения осевой нагрузки к радиальной т — 1,5. Для шарикоподшипников радиально-упорных, когда R/A > 2, принимают: при р = 12° (тип 36000) т = 1,5; при р1 = 26" (тип 46 000) т = 0,7; при р = 36° (тип 66 000) т = 0,5. Эти значения коэффициента т при R/A = 2 увеличивают на 15%, при R/A = 1 — на 25%. Для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников принимают т = 1, когда R/A > 5. Если вращается внутреннее кольцо подшипника, то коэффициент кольца /СА= 1. Если вращается наружное кольцо, то Kk = 1,35. Коэффициент динамичности нагрузки KQ = 1 при нагрузке без толчков; Кб = 1,1-7-1,2 при нагрузке с легкими толчками и кратковременными перегрузками до 125% от расчетной нагрузки; Кб =* 1,3-5-1,5 при умеренных толчках, вибрации и кратковременных перегрузках до 150%; /Сб = 1,6-:-2,5 при значительных толчках, вибрации и перегрузках до 200%. Температурный коэффициент КТ = 1 при температуре ниже 100° С; Кт = 1,1 при 150° С; п — частота вращения; h = 3000-ь 10 000 — число часоч работы подшипника. Значения (п/i)0-3 обычно находятся из таблиц [39, 70].

Названные условия нагружения приняты как весьма общие и характерные для ряда ответственных узлов и деталей машин, когда осуществляется нерегулярное усталостное нагружение с кратковременными перегрузками. При этом уровень переменных напряжений, как правило, не достигает предела пропорциональности материала и соответствует величине предела усталости или несколько его превышает, в то время как перегрузки выводят материал за предел упругости. В этом случае разрушение может происходить и в многоцикловой области, и при малом числе циклов нагружения.

Применительно к рассматриваемой задаче оценки прочности в условиях сочетания малоциклового и многоциклового, в том числе и случайного по характеру нагружения с наложенными кратковременными перегрузками, справедливость деформационно-кинетического критерия разрушения не очевидна. С целью обоснования справедливости критерия (1.1.12) для указанных случаев проводились испытания при мягком и жестком типах нагружения, а также программном нагружении как с регулярным, так и нерегулярным изменением напряжений или деформаций в процессе испытания. Во всех случаях форма цикла регулярного нагружения была симметричной синусоидальной, и общая долговечность всех испытанных образцов не превосходила 5-10Б циклов. Частота испытаний выбиралась из условий соблюдения требований ГОСТ 2860—65 «Металлы. Методы испытаний на усталость» об исключении саморазогрева образца до температуры более 50° С в процессе повторных нагружении при нормальной температуре. В зависимости от уровня напряжений (деформаций) частота составляла 0,5—50 Гц.

Для ответственных узлов и деталей машин типичным режимом является нерегулярное нагружение с кратковременными перегрузками (рис. 1.16, д и е). При этом переменные напряжения, как правило, не достигают предела пропорциональности материала и соответствуют пределу выносливости, в то время как максимальные напряжения при перегрузках превышают предел упругости. В этом случае разрушение может происходить как при большом, так и при малом числе

С точки зрения установления закономерностей формирования предельного состояния в условиях действия циклической механической нагрузки с кратковременными перегрузками важным является случайный режим нестационарного нагружения либо по нагрузке, либо по деформациям (см. рис. 1.16, д тле), определяющий различные условия циклического деформирования (мягкого и жесткого режимов).

пытуемых зубчатых колес и записи объемной температуры зубьев; возможность испытания двух зубчатых пар, работающих в режиме редуктора и мультипликаторов, или одной пары, работающей в режиме редуктора; стабильную (независимую от изнашивания профилей зубьев и деформации деталей) величину нагружения зубчатых колес в течение испытания; возможность ступенчатого изменения нагрузки на ходу стенда, или нагружения с кратковременными перегрузками по специ-

ковременных перегрузок на приработку и температуру зубьев передач [7]. Последнее иллюстрирует рис. 5: переход с уровня постоянной нагрузки, соответствующего стк = 12700, на уровень, стк = 18000 кг/см2, всегда вызывал рост температуры и быстро прогрессирующий процесс заедания их рабочих поверхностей; работа с кратковременными перегрузками в том

Как уже указывалось в п. 1.5, при наложении на вязкопласти-ческие деформации мгновенно-пластических деформаций, вызываемых кратковременными перегрузками, отмечается взаимное влияние повреждений, отвечающих каждому из этих деформационных процессов. В этих условиях приходится использовать формулу типа (3.77):

где Рх — мощность на ведущем шкиве, кВт; щ — частота вращения ведущего шкива, мин-1; СР — коэффициент режима работы; к — коэффициент, учитывающий профиль ремня, к = 35 для ремней с трапецеидальной формой зубьев, к = 25 — для ремней с полукруглой формой зубьев. Коэффициент СР зависит от внешней динамики, определяемой механизмом в целом, его принимают в диапазоне 1,3-2,4 (большие значения для оборудования, работающего с ударами и имеющего приводные двигатели с большими кратковременными перегрузками).

Для ответственных узлов и деталей машин типичным режимом является нерегулярное нагружение с кратковременными перегрузками (рис. 1.16, д и е). При этом переменные напряжения, как правило, не достигают предела пропорциональности материала и соответствуют пределу выносливости, в то время как максимальные напряжения при перегрузках превышают предел упругости. В этом случае разрушение может происходить как при большом, так и при малом числе

С точки зрения установления закономерностей формирования предельного состояния в условиях действия циклической механической нагрузки с кратковременными перегрузками важным является случайный режим нестационарного нагружения либо по нагрузке, либо по деформациям (см. рис. 1-1^6, д и е), определяющий различные условия циклического деформирования (мягкого и жесткого режимов).

Пример расчета 8.1. Рассчитать редуктор, установленный в приводе конвейера (рис. 8.43): Pt = 4,5 кВт, г;1 = 960 мин"1, общее передаточное отношение i = 20; редуктор должен работать 8 ч в сутки, 300 дней в году в течение 10 лет; режим нагружения //—рис. 8.42; кратковременная перегрузка не превышает двух номинальных моментов. Редуктор изготовлен в отдельном закрытом корпусе; смазка — погружением колес в масляную ванну.

Пример 15.1. Выполнить проектный расчет вала и его опор (см. рис. 15.1): Т= =645 Н -м, гс=200 MIIH-J, ширина шестерни — 100 мм, диаметр шестерни rf,=200 мм (.г=40, ш=5), р=8°; па выходном конце пала установлена упругая пальцевая муфта; материал вала — сталь 45, улучшенная, ак=750 МПа, ат=450 МПа. Срок службы длительный, нагрузка близка к постоянной, допускается двухкратная кратковременная перегрузка.

Хлопчатобумажные целыютка-ные ремни (По ГОСТ 6982—75) выполняются 4-, 6- и 8-слойными. Они не разрушаются под действием паров щелочей и нефтепродуктов, однако непригодны для работы в помещениях с повышенной влажностью и с парами кислот, допускается их кратковременная перегрузка на 40%.

Для плоских кожаных ремней (по ГОСТ 18697—73) допускается кратковременная перегрузка на 50 % и переменная нагрузка с частыми переключениями. Они обладают высокой упругостью. Применение плоских ремней ограничивается их высокой стоимостью. Размеры плоских ремней приводятся в табл. 3.1...3.4.

Пример 2. Рассчитать планетарный редуктор по следующим данным: момент на тихоходном валу редуктора Th\ — 4- 103 Н-м; возможна двукратная кратковременная перегрузка; частота вращения быстроходного вала Гсб=1500 мин~', тихоходного— пт = 37,5 мин-1, гарантийный срок службы редуктора L/, = 5000 ч.

Вибрационная нагрузка. Кратковременная перегрузка до 150 % номинальной (расчетной) нагрузки То же, в условиях повышенной надежности Нагрузки со значительными толчками и вибрацией. Кратковременные перегрузки до 200 % номинальной (расчетной) нагрузки

Кратковременная перегрузка ремня от номинальной, 0 25 50 75 100 150

Допустимая кратковременная перегрузка, а ... 500

Умеренные толчки. Е 150% нормальной (рас Со зналителытыми то до 200% нормальной (I С сильными ударам» мальной (расчетной) н ибращш не четной) наг! лчками и Р )асчетной) t и кратко грузки. Кратковременная перегрузка до )узки .................... ибрацией. Кратковременные перегрузки

Испытания насоса проводятся на полной мощности электродвигателя, соответствующей работе на натрии в номинальном режиме. При снятии рабочей характеристики допускается кратковременная перегрузка электродвигателя ДО 10%.

Лёгкие толчки. Кратковременная перегрузка — до 125% нормальной нагрузки 1 — 1,2 Металлорежущие станки. Вентиляторы и воздуходувки. Элеваторы, конвейеры и тяжёлые транспортёры. Рольганги мелкосортных прокатных станов. Шестерни с фрезерованными или шлифованными зубьями. Паровые двигатели. Оборудование холодильников. Машины для обработки льна, хлопка, шерсти