Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5
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
Таблица 2.2 Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные (ГОСТ 631-75)
Таблица 2.3 Роликоподшипники конические однорядные (ГОСТ 333-79)
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
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 Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-08; Просмотров: 1140; Нарушение авторского права страницы