Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ



 

Цель работы - изучение конструкций радиальных и радиаль­но-упорных шариковых и радиально-упорных роликовых подшип­ников и определение их долговечности.

Основными видами опор валов и вращающихся осей в маши­нах являются подшипники качения. Они предназначены для вос­приятия нагрузки, приложенной к валу или оси, и передачи ее на корпус или станину машины, а также для фиксации валов и осей и осуществления их вращательного движения.

Преимущества опор качения: малые потери на трение, не тре­бовательны к смазке, небольшой размер в направлении оси, полная взаимозаменяемость при ремонте и невысокая стоимость.

Подшипники качения классифицируются по следующим при­знакам:

1) по форме тел качения - шариковые и роликовые;

2) по направлению действия основной воспринимаемой на­грузки - радиальные, упорные и радиально-упорные;

3) по числу рядов тел качения - однорядные, двухрядные, и многорядные;

4) по способности самоустановки - самоустанавливающиеся (радиальные двухрядные шариковые и роликовые сфериче­ские подшипники) и несамоустанавливающиеся.

Шариковые радиальные подшипники (табл.6.1) отличают­ся быстроходностью (скорость на цапфе вала v< 20м/с), восприни­мают радиальные и небольшие осевые силы, допускают небольшие перекосы (до 0, 5о) и применяются обычно в редукторах с прямозу­быми цилиндрическими колесами, для валов цепных и ременных передач. Подшипник состоит из наружного и внутреннего колец, тел качения и сепаратора, который разделяет тела качения друг от друга и исключает их непосредственный контакт.

Радиально-упорные шариковые подшипники (табл. 6.2) применяются для быстроходных валов при одновременном дейст­вии радиальных и осевых сил. Они встречаются в редукторах с цилиндрическими косозубыми колесами, с коническими колесами и червячных редукторах. Чем больше угол контакта а, тем больше воспринимаемая осевая сила. Перекосы валов не допускаются.

Конические радиально-упорные роликовые подшипники (табл.6.3) менее быстроходные v< 12м/с), но способны восприни­мать большие одновременно действующие радиальные и осевые силы, в том числе и ударные. Перекосы валов не допускаются.


 

Таблица 2.1

Условное обо­значение Размеры, мм Грузоподъемность, кН
d D B r Динамическая С Статическая Со
Особолегкая серия
- 0, 5 4, 62 1, 96
- 0, 5 5, 07 2, 24
9, 36 4, 5
- 11, 2 5, 6
1, 5 13, 3 6, 8
- 1, 5 15, 9 8, 5
1, 5 16, 8 9, 3
- 1, 5 21, 2 12, 2
- 1, 5 21, 6 13, 2
- 28, 1
- 29, 6 18, 3
- 30, 7 19, 6
- 37, 7 24, 5
- 39, 7 26, 0
- 47, 7 31, 5
- 49, 4 33, 5
- 2, 5 57, 2 39, 0
- 2, 5 60, 5 41, 5
  2, 5 60, 5 41, 5

 


 

Условное обо­значение Размеры, мм Грузоподъемность, кН
d D B r Динамическая С Статическая Со
             
Легкая серия
5, 9 2, 65
6, 89 3, 1
7, 8 3, 55
9, 56 4, 55
1, 5 12, 7 6, 2
1, 5 14, 0 6, 95
1, 5 19, 5 10, 0
- 25, 5 13, 7
32, 0 17, 8
33, 2 18, 6
209А - 36, 4 20, 1
- 35, 1 19, 8
- 2, 5 43, 6 25, 0
2, 5 52, 0 31, 0
2, 5 56, 0 34, 0
- 2, 5 61, 8 37, 5
2, 5 66, 3 41, 0
- 70, 2 45, 0
- 83, 2 53, 0
217А - 89, 5 56, 5
95, 6 62, 0
- 3, 5 108, 0 69, 5
219А - 3, 5 115, 0 74, 0
3, 5 124, 0 79, 0

 


 

 

Условное обо­значение Размеры, мм Грузоподъемность, кН
d D B r Динамическая С Статическая Со
             
Средняя серия
8, 06 3, 75
1, 5 9, 75 4, 65
1, 5 11, 4 5, 4
1, 5 13, 5 6, 65
15, 9 7, 8
22, 5 11, 4
28, 1 14, 6
2, 5 33, 2 18, 0
2, 5 41, 0 22, 4
2, 5 52, 7 30, 0
65, 8 36, 0
71, 5 41, 5
3, 5 81, 9 48, 0
3, 5 92, 3 56, 0
3, 5 104, 0 63, 0
3, 5 112, 0 72, 5
3, 5 124, 0 80, 0
316К5 3, 5 130, 0 89, 0
133, 0 90, 0
143, 0 99, 0
153, 0
319К5 161, 0 120, 0
174, 0 132, 0
               

 


 

Условное обо­значение Размеры, мм Грузоподъемность, кН
d D B r Динамическая С Статическая Со
             
Тяжелая серия
22, 9 11, 8
2, 5 36, 4 20, 4
2, 5 47, 0 26, 7
2, 5 55, 3 31, 6
63, 7 36, 5
76, 1 45, 5
3, 5 87, 1 52, 0
3, 5 100, 0 63, 0
3, 5 108, 0 70, 0
3, 5 119, 0 78, 1
143, 0 105, 0
163, 0 125, 0
174, 0 135, 0

 

 

 


Таблица 2.2

Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные (ГОСТ 631-75)

 


Условное обозначение d, мм D, мм B, мм T, мм r, мм r1, мм C C0
кН
Особолегкая серия, α =12о
  0, 5 10, 6 5, 32
  0, 5 11, 8 6, 29
  1, 5 0, 5 15, 3 8, 57
  1, 5 0, 5 19, 1 11, 3
Легкая узкая серия, α =12о
  1, 5 0, 5 15, 7 8, 31
  1, 5 0, 5 16, 7 9, 10
  1, 5 0, 5 22, 0 12, 0
  30, 8 17, 8
  38, 0 23, 2
  31, 2 25, 1
  43, 2 27, 0
  2, 5 1, 2 58, 4 34, 2
  2, 5 1, 2 61, 5 39, 3
  2, 5 1, 2 80, 2 54, 8
  1, 5 93, 6 65, 0
  1, 5 101, 0 70, 8
  1, 5 118, 0 83, 0
    3, 5 134, 0 95, 0
                 

 

Средняя узкая серия α =12 о
  1, 5 0, 5 13, 6 6, 80
  1, 5 0, 5 17, 2 8, 70
  2, 5 1, 2 53, 9 32, 8
  189, 0 145, 0
Средняя узкая серия, α =26о
  1, 5 0, 5 16, 10 8, 0
  17, 8 9, 0
  26, 9 14, 6
  32, 6 18, 3
  2, 5 1, 2 42, 6 24, 7
  2, 5 1, 2 50, 8 31, 1
  2, 5 1, 2 61, 4 37, 0
  1, 5 71, 8 44, 0
  3, 5 100, 0 65, 3
  3, 5 113, 0 75, 0
  3, 5 127, 0 85, 3
  3, 5 136, 0 99, 0
  165, 0 122, 0
  213, 0 177, 0
Легкая узкая серия, α =36о
  2, 5 1, 2 17, 0 14, 7
  2, 5 1, 2 46, 3 28, 4
  2, 5 1, 2 71, 5 49, 0
  3, 5 121, 0 85, 0

 

    3, 5 148, 0 108, 0
  Средняя узкая серия, α =36о
    1, 5 60, 8 36, 4
    3, 5 93, 7 58, 8
    3, 5 119, 0 76, 8
  Тяжелая узкая серия, α =36о
  2, 5 1, 2 43, 8 27, 0
  1, 5 72, 2 42, 3
  1, 5 81, 6 47, 3
  3, 5 98, 9 68, 1
  3, 5 125, 0 79, 5
  152, 0 109, 0
  2, 5 208, 0 162, 0
                               

 


Таблица 2.3

Роликоподшипники конические однорядные (ГОСТ 333-79)

 

Условное обозначение d, мм D, мм T, мм B, мм с, мм r, мм r1, мм C C0 e Y Y0
кН
Особолегкая серия, α =110 …150
1, 5 0, 5 27, 0 19, 9 0, 24 2, 5 1, 38
1, 5 0, 5 32, 0 23, 0 0, 27 2, 21 1, 22
1, 5 0, 5 40, 0 28, 4 0, 33 1, 84 1, 01
1, 5 0, 5 44, 0 34, 9 0, 30 1, 99 1, 10
0, 8 57, 0 45, 2 0, 33 1, 8 0, 99
0, 8 61, 0 64, 5 0, 38 1, 59 0, 88
0, 8 77, 6 71, 0 0, 28 2, 11 1, 16
0, 8 78, 3 75, 0 0, 28 1, 99 1, 1
0, 8 102, 0 93, 0 0, 34 1, 77 0, 97
2, 5 0, 8 128, 0 111, 0 0, 34 1, 76 0, 97
2, 5 0, 8 130, 0 115, 0 0, 36 1, 69 0, 93
2, 5 0, 8 132, 0 120, 0 0, 37 1, 62 0, 89

 


 

 

Условное обозначение d, мм D, мм T, мм B, мм с, мм r, мм r1, мм C C0 e Y Y0
кН
Легкая серия, α =12…18о
11, 75 1, 0 0, 3 10, 5 6, 1 0, 45 1, 33 0, 73
13, 25 1, 5 0, 5 14, 0 9, 0 0, 31 1, 97 1, 05
15, 25 1, 5 0, 5 21, 0 13, 0 0, 36 1, 67 0, 92
16, 25 1, 5 0, 5 24, 0 17, 5 0, 36 1, 67 0, 92
17, 25 1, 5 0, 5 31, 5 22, 0 0, 36 1, 64 0, 9
18, 25 2, 0 0, 8 38, 5 26, 0 0, 37 1, 62 0, 89
19, 25 2, 0 0, 8 46, 5 32, 5 0, 38 1, 56 0, 86
20, 75 2, 0 0, 8 50, 0 33, 0 0, 41 1, 45 0, 8
21, 75 2, 0 0, 8 56, 0 40, 0 0, 37 1, 6 0, 88
22, 75 2, 5 0, 8 65, 0 46, 0 0, 41 1, 46 0, 8
23, 75 2, 5 0, 8 78, 0 58, 0 0, 35 1, 71 0, 94
25, 25 2, 5 0, 8 96, 0 82, 0 0, 37 1, 62 0, 89
27, 25 2, 5 0, 8 107, 0 84, 0 0, 39 1, 55 0, 85
28, 25 3, 0 0, 8 112, 0 95, 2 0, 42 1, 43 0, 78
30, 50 3, 0 1, 0 130, 0 109, 0 0, 43 1, 38 0, 76
32, 50 3, 0 1, 0 158, 0 125, 0 0, 38 1, 56 0, 86
34, 50 3, 5 1, 0 168, 0 131, 0 0, 41 1, 48 0, 81
37, 00 3, 5 1, 2 185, 0 146, 0 0, 41 1, 49 0, 82
Средняя серия, α =10…14о
16, 25 2, 0 0, 8 26, 0 17, 0 0, 3 2, 03 1, 11
18, 25 2, 0 0, 8 33, 0 23, 2 0, 36 1, 67 0, 92
20, 75 2, 0 0, 8 43, 0 29, 5 0, 34 0, 78 0, 98
22, 75 2, 5 0, 8 54, 0 38, 0 0, 32 1, 38 1, 03
25, 25 2, 5 0, 8 66, 0 47, 5 0, 28 2, 16 1, 18
27, 25 2, 5 0, 8 83, 0 60, 0 0, 28 2, 16 1, 19
29, 25 3, 0 1, 0 100, 0 75, 0 0, 31 1, 94 1, 06
31, 5 3, 0 1, 0 107, 0 81, 5 0, 33 1, 8 0, 99
33, 5 3, 5 1, 2 128, 0 96, 5 0, 3 1, 97 1, 08
36, 0 3, 5 1, 2 146, 0 112, 0 0, 3 1, 97 1, 08
38, 0 3, 5 1, 2 170, 0 137, 0 0, 31 1, 94 1, 08
40, 0 3, 5 1, 2 180, 0 148, 0 0, 33 1, 93 1, 06
44, 5 4, 0 1, 5 230, 0 196, 0 0, 31 1, 91 1, 05
46, 5 4, 0 1, 5 250, 0 201, 5 0, 32 1, 88 1, 03
                                     

 

 


 

Условное обозначение d, мм D, мм T, мм B, мм с, мм r, мм r1, мм C C0 e Y Y0
кН
Средняя широкая серия, α =11…16о  
22, 25 21, 0 18, 5 0, 8 31, 5 22, 0 0, 3 2, 01 1, 11  
25, 25 24, 0 21, 0 0, 8 47, 5 36, 6 0, 27 2, 19 1, 21  
28, 75 29, 0 23, 0 0, 8 63, 0 51, 0 0, 32 1, 88 1, 03  
32, 75 31, 0 27, 0 2, 5 0, 8 76, 0 61, 5 0, 3 2, 03 1, 11  
35, 25 33, 0 28, 5 2, 5 0, 8 90, 0 67, 5 0, 3 2, 03 1, 11  
38, 25 36, 0 31, 0 2, 5 0, 8 114, 0 90, 5 0, 29 2, 06 1, 13  
45, 5 44, 5 36, 5 3, 0 1, 0 160, 0 140, 0 0, 32 1, 85 1, 02  
48, 5 47, 5 39, 0 3, 5 1, 2 186, 0 157, 0 0, 3 1, 97 1, 08  
51, 0 48, 0 41, 0 3, 5 1, 2 210, 0 168, 0 0, 33 1, 83 1, 01  
54, 0 51, 0 43, 0 3, 5 1, 2 240, 0 186, 0 0, 35 1, 71 0, 94  
58, 0 55, 0 46, 5 3, 5 1, 2 280, 0 235, 0 0, 3 1, 99 1, 2  
61, 5 59, 5 49, 0 3, 5 1, 2 310, 0 290, 0 0, 32 1, 89 1, 04  
67, 5 66, 5 53, 5 4, 0 1, 5 370, 0 365, 0 0, 3 1, 99 1, 2  
77, 5 73, 0 61, 5 4, 0 1, 5 460, 0 460, 0 0, 31 1, 91 1, 65  
Легкая широкая серия, α =12…16о  
23, 35 20, 5 1, 5 0, 5 36, 0 27, 0 0, 36 1, 64 0, 90  
24, 25 2, 0 0, 8 53, 0 40, 0 0, 35 1, 73 0, 95  
24, 75 23, 5 2, 0 0, 8 56, 0 44, 0 0, 38 1, 57 0, 87  
24, 75 23, 5 2, 0 0, 8 60, 0 46, 0 0, 42 1, 44 0, 79  
24, 75 23, 5 2, 0 0, 8 62, 0 54, 0 0, 42 1, 43 0, 78  
26, 75 2, 5 0, 8 80, 0 61, 0 1, 67 0, 92  
29, 75 2, 5 0, 8 94, 0 75, 0 0, 39 1, 53 0, 84  
32, 75 2, 5 0, 8 110, 0 98, 0 0, 37 1, 62 0, 89  
33, 25 2, 5 0, 8 125, 0 101, 0 0, 39 1, 55 0, 85  
33, 25 2, 5 0, 8 130, 0 108, 0 0, 41 1, 48 0, 81  
35, 25 3, 0 1, 0 143, 0 126, 0 0, 40 1, 49 0, 82  
38, 50 3, 0 1, 0 162, 0 141, 0 0, 39 1, 58 0, 85  
42, 5 3, 0 1, 0 190, 0 171, 0 0, 39 1, 55 0, 85  
45, 5 45, 5 3, 5 1, 2 230, 0 225, 0 0, 38 1, 56 0, 85  
49, 0 46, 0 3, 5 1, 2 250, 0 236, 0 0, 41 1, 49 0, 82  
                                   

 


 

Условное обозначение d, мм D, мм T, мм B, мм с, мм r, мм r1, мм C C0 e Y Y0
кН
Легкая широкая серия, α =12…16о
7506А 21, 25 1, 5 0, 5 47, 3 37, 0 0, 37 1, 6 0, 9
7509А 24, 75 2, 0 0, 8 74, 8 60, 0 0, 4 1, 5 0, 8
7510А 27, 75 2, 0 0, 8 76, 5 64, 0 0, 43 1, 4 0, 8
7511А 26, 75 2, 5 0, 8 99, 0 80, 0 0, 4 1, 5 0, 8
7512А 29, 75 2, 5 0, 8 120, 0 100, 0 0, 4 1, 5 0, 8
7513А 32, 75 2, 5 0, 8 142, 0 120, 0 0, 4 1, 5 0, 8
7515А 33, 25 2, 5 0, 8 157, 0 130, 0 0, 43 1, 4 0, 8
7516А 35, 25 3, 0 1, 0 176, 0 155, 0 0, 43 1, 4 0, 8
7517А 38, 5 3, 0 1, 0 201, 0 180, 0 0, 43 1, 4 0, 8
7520А 49, 00 3, 5 1, 2 297, 0 280, 0 0, 35 1, 7 0, 9
                                       

 

 

Подшипники качения имеют основное условное обозначение в виде набора цифр. Оно используется для их маркировки, указы­вается на чертежах, в спецификациях и т.д. Пример условного обо­значения: 5- 36210 - подшипник шариковый радиально-упорный с углом контакта α =12о, легкой серии с внутренним диаметром 50мм, высокого класса точности.

В условном обозначении две первые цифры справа соответ­ствуют внутреннему диаметру подшипника, поделенному на 5 (для подшипников с внутренним диаметром 20...495мм), цифры 00, 01, 02, 03, соответственно, обозначают диаметры 10, 12, 15, 17мм.

Третья цифра обозначает серию подшипников всех диамет­ров, кроме малых диаметров (до 9мм): сверхлегкая серия обознача­ется цифрой 9, особо легкая - 1, легкая - 2, средняя - 3, широкая - 4, легкая широкая - 5, средняя широкая - 6 и т.д.

Четвертая цифра обозначает тип подшипника: радиальный шариковый однорядный подшипник обозначается цифрой 0 (цифра 0 в условном обозначении не указывается);

радиальный шариковый двухрядный сферический - 1;

радиальный с короткими цилиндрическими роликами - 2;

радиальный роликовый двухрядный сферический - 3;

радиальный с длинными цилиндрическими роликами - 4;

радиальный с витыми роликами - 5;

радиально-упорный шариковый - 6;

роликовый конический - 7;

упорный шариковый - 8;

упорный роликовый - 9.


 

Пятая и последующие цифры вводятся не для всех подшип­ников и обозначают их конструктивные особенности, например, угол контакта в радиально-упорных подшипниках, наличие стопор­ной канавки на наружном кольце, наличие встроенных уплотнений и т.д.

Цифра, стоящая через тире (разделительный знак), обозна­чает класс точности подшипника: нормальный класс точности обозначается цифрой 0 (не указывается), повышенный - 6, высокий - 5, особо высокий - 4, сверхвысокий - 2.

Класс точности определяется, в основном, величиной ради­ального биения беговых дорожек и торцов колец подшипника.

Если внутренний диаметр подшипника меньше 10 мм, то на третьем месте стоит цифра 0, а цифра, обозначающая серию, пере­мещается на второе место (вместо третьего). Первая цифра (справа) обозначает непосредственно внутренний диаметр подшипника.

При выборе подшипника следует везде, где это допустимо, отдавать предпочтение шарикоподшипникам по сравнению с более дорогостоящими роликоподшипниками, а также использовать ра­диальные подшипники вместо радиально-упорных и подшипники нормального класса точности.

При проектировании машин подшипники качения подбирают из числа стандартных с последующей проверкой на долговечность по усталостному выкрашиванию (v> 1мин-1) или на статическую грузоподъемность по пластическим деформациям (v< 1мин-1).

Критерий расчета на долговечность:

(6.1)

где Lh - долговечность (ресурс) выбранного подшипника, ч; LhT - необходимая долговечность подшипника, ч.

Для машин, работающих в одну смену и эксплуатируемых не всегда с полной нагрузкой (стандартные электродвигатели, редук­торы и др.), LhT=(10.., 25)3ч.

Долговечность подшипника определяется по формуле: (6.2)

где Cr- динамическая грузоподъемность; Рэ - эквивалентная рас­четная нагрузка; т - показатель степени (для шариковых подшип­ников m=3, для роликовых подшипников m=3, 33); n - частота вра­щения вала, на котором установлен выбранный подшипник, мин-1.

Динамическая грузоподъемность для радиальных и радиаль­но-упорных подшипников Сr - это такая постоянная радиальная на­грузка, которую подшипник может выдерживать в течение одного миллиона оборотов внутреннего кольца без проявления признаков усталости с вероятностью 90%. Значения динамической грузоподъ­емности подшипников приведены в таблицах 6.1 - 6.3 [1, 2].

Эквивалентная динамическая нагрузка Рэ для радиальных и радиально-упорных подшипников - это такая условная постоянная радиальная нагрузка, которая при приложении ее к подшипнику обеспечивает такую же долговечность, какую подшипник имеет при действительных условиях:

(6.3)

где Fr- радиальная нагрузка на подшипник; Fa- осевая нагрузка на подшипник; X, Y - коэффициенты (или степени влияния) радиаль­ной и осевой нагрузок, определяются в зависимости от типа под­шипника и соотношения величин нагрузок Fa и Fr по табл. 6.4; Кб - коэффициент безопасности, учитывающий влияние динамической нагрузки на долговечность подшипника (для редукторов всех кон­струкций Кб=1, 3...1, 8); КТ - температурный коэффициент, учиты­вающий влияние температуры на долговечность подшипника (при температуре до 1250C Кт=1, при температуре свыше 125 до 2500С Кт=1, 05...1, 4); V - коэффициент вращения (при вращении внутрен­него кольца V= 1, наружного V=1, 2).

Таблица 6.4

Определение коэффициентов радиальной X и осевой Y нагрузок однорядных

Тип подшипника Параметр осевого нагружения e=f(α ) Коэффициенты радиальной и осевой нагрузок
X Y X Y
Шариковые радиальные 0, 56
Шариковые радиально-упорные, α =12°   0, 45
Шариковые радиально-упорные, α =260 0, 68 0, 41
Шариковые Радиально-упорные, α =36° 0, 95 0, 37
Роликовые коническиe 1, 5tgα 0/4

 

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Получить у лаборанта набор подшипников (2 или 3 под­шипника различных типов) и штангенциркуль.

2. Для каждого подшипника выполнить замер диаметров внутреннего d и наружного D колец и его ширины В (Т) и постро­ить эскизы подшипников.

3. Для каждого изучаемого подшипника определить по клейму его основное условное обозначение, а по нему тип, серию, класс точности (табл. 6.6).

4. Указать, для каких нагрузок предназначен каждый подшип­ник (радиальных или осевых, больших, малых или случайных, спо­койных или ударных, одного направления или обеих), быстроход­ный или нет, допускает ли перекос осей (табл. 6.6).

5. Указать, для каких валов (валов цилиндрических прямозу­бых или косозубых, конических, червячных, цепных передач и т.п.) пригоден каждый подшипник (табл. 6.6).

6. Произвести расчет подшипников на долговечность. Исход­ные данные для расчета задаются преподавателем (табл.6.5).

7. Выполнить отчет по приведенной форме.

Таблица 2.5

Исходные данные для расчета подшипника на долговечность


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-08; Просмотров: 1062; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.088 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь