Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Проверочный расчет подшипниковОсновные типы подшипников качения представлены на рис. 9.1.
Рис. 9.1. Основные типы подшипников качения: а) шариковый радиальный однорядный (ГОСТ 8338–75); б) шариковый радиальный сферический двухрядный (самоустанавливающийся, ГОСТ 5720–75); в) роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами (ГОСТ 8328–75); г) роликовый радиальный сферический двухрядный (самоустанавливающийся, ГОСТ 24696–81); д) роликовый игольчатый (ГОСТ 4657–82); е) роликовый с витыми роликами; ж) шариковый радиально-упорный однорядный (ГОСТ 831–75); з) роликовый конический (ГОСТ 333–79); и) шариковый упорный (ГОСТ 6874–75); к) роликовый упорный; 1 – внутреннее кольцо; 2 – тело качения; 3 – наружное кольцо; 4 – сепаратор Выбор подшипников подинамической грузоподъемности С (по заданному ресурсу или долговечности) выполняют при частоте вращения n ≥ 10 мин -1. При частоте вращения от 1 до 10 мин -1 при расчетах принимают n = 10 мин -1. Условие выбора подшипников: Спотребная ≤ Сбазовая. Базовая динамическая грузоподъемность подшипника С – это такая постоянная стационарная сила, которую подшипник может теоретически воспринимать в течение 1млн. оборотов без появления признаков усталости не менее, чем у 90 % из числа подшипников, подвергающихся испытанию. При этом под С для радиальных и радиально-упорных подшипников (с невра-щающимся наружным кольцом) понимают радиальную силу Сr. Величины Сr указаны в справочниках для каждого типоразмера подшипника. Проверочный расчет выбранных ранее подшипников (раздел 5) сводится к расчету динамической грузоподъемности Сrр, Н, или базовой долговечности L 10 h, ч, (или L 10, млн. оборотов) и сравнению их с базовой грузоподъемностью С r, Н, или с требуемой долговечностью Lh, ч, (L 10, млн. оборотов) по условиям Сrр ≤ Сr или L 10 h ≥ Lh. Базовая динамическая грузоподъемность подшипника Сr – это такая постоянная стационарная сила, которую подшипник может теоретически воспринимать в течение 1млн. оборотов без появления признаков усталости не менее, чем у 90 % из числа подшипников, подвергающихся испытанию. Величины Сr указаны в справочниках для каждого типоразмера подшипника (см. Приложение). Требуемая долговечность подшипника Lh определена ГОСТ 16162-93 и составляет для зубчатых Lh ≥ 10000 ч. При определении Lh следует учесть срок службы (ресурс) проектируемого привода, а также рекомендуемые значения требуемой долговечности подшипников Lh различных машин (см. табл. 9.4). Расчетная динамическая грузоподъемность Сr,Н, и базовая долговечность L 10 h, ч, определяются по формулам: ; , (9. 1) где RЕ – эквивалентная динамическая нагрузка, Н (см. 9.1); т – показатель степени: т = 3 – для шариковых подшипников, т = 3,33 – для роликовых подшипников; а 1– коэффициент надежности, при безотказной работе подшипников γ = 90% а 1 = 1; а 23– коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника при его эксплуатации; при обычных условиях работы подшипника а 23 = 0,7...0,8 – для шариковых подшипников; а 23 = 0,6...0,7 – для роликовых конических подшипников; n – частота вращения внутреннего кольца подшипника соответствующего вала, об/мин. Эквивалентная динамическая нагрузка RЕ учитывает характер и направление действующих на подшипник нагрузок, условия работы и зависит от типа подшипника. Формулы для определения эквивалентной динамической нагрузки RЕ для однорядных радиальных шарикоподшипников и одно-, двухрядных радиально-упорных шарико- и роликоподшипников приведены в табл. 9.1. Порядок определения эквивалентной нагрузки RE и расчета динами-ческой грузоподъемности Сrр и долговечности L 10 h в зависимости от типа подшипника рассмотрен ниже. Таблица 9.1 Определение эквивалентной нагрузки RЕ
Рис. 9.2. Радиальные шарикоподшипники, установленные враспор
При конструировании по этой схеме осевые составляющие радиальных нагрузок RS 1 = RS 2= 0 и осевую силу в зацеплении Fа воспринимает подшипник, ограничивающий осевое перемещение вала под действием этой силы и испытывающий осевое нагружение Ra,равное этой силе (см. табл. 9. 6). Расчет эквивалентной нагрузки выполняется только для подшипника с большей радиальной нагрузкой Rr в последовательности: 1) определяется отношение ; 2) определяются коэффициенты е и у по отношению ; 3) по результату сопоставления выбирается формула и определяется эквивалентная динамическая нагрузка RE; 4) рассчитывается динамическая грузоподъемность Сrр идолговечность L 10 h подшипника.
Таблица 9.2 Значения коэффициентов e и Y ъ для радиальных однорядных шарикоподшипников
Таблица 9.3 Значения коэффициентов e и Y для радиально-упорных шарикоподшипников, α = 12°
Таблица 9.4 Значение коэффициента безопасности Kб и требуемой долговечности подшипника Lh
Определение RE, Сrр, L10h для радиально-упорных шариковых и роликовых однорядных подшипников (рис. 9.3 – 9.5). В этих схемах каждый подшипник вала испытывает свою осевую нагрузку Ra 1, Ra 2, зависящую от схемы установки подшипников и соотношения осевой силы в зацеплении редукторной пары Fа (см. табл. 9.1) и осевых составляющих радиальных нагрузок в подшипниках RS 1, RS 2,(см. табл. 9.6). Поэтому эквивалентная динамическая нагрузка рассчитывается для каждого подшипника (RE 1, RE 2),с целью определения наиболее нагруженной опоры в последовательности: 1) определяется коэффициент влияния осевого нагружения е; определяются осевые составляющие радиальной нагрузки RS 1, RS 2; 2) определяются осевые нагрузки подшипников Ra 1, Ra 2; 3) вычисляются отношения Ra 1/ VRr 1и Ra 2/ VRr 2; 4) по результатам сопоставлений Ra 1/ VRr 1≥ е, Ra 2/ VRr 2≥ е выбирается соответствующая формула и определяются эквивалентные динамические нагрузки 5) сравниваются значения RE 1 и RE 2 и определяется более нагруженный подшипник; 6) рассчитываются динамическая грузоподъемность Сrр и долговечность L 10 h по большему значению эквивалентной нагрузки RE; 7) определяется пригодность подшипников по условию Сrр ≤ Сr. Рис. 9.3. Роликовые конические подшипники, установленные враспор
Рис. 9.4. Роликовые радиально-упорные шариковые подшипники, установленные враспор
Рис. 9.5. Роликовые конические подшипники, установленные врастяжку Определение RE, Сrр, L10h для радиально-упорных шариковых и роликовых двухрядных (сдвоенных однорядных) подшипников фиксирующих опор, установленных по схеме 2. При расчете таких подшипников следует иметь в виду, что даже небольшие осевые силы Ra влияют на значение эквивалентной нагрузки RE. При определении динамической грузоподъемности Сrр и долговечности L 10 h фиксирующей опоры, состоящей из сдвоенных радиально-упорных подшипников, установленных по схемам враспор и врастяжку, пару одинаковых подшипников рассматривают как один двухрядный радиально-упорный подшипник (c числом рядов тел качения i = 2). Определение ведется в следующей последовательности: 1) вычисляется отношение ,где Ra = Fa – осевая сила в зацеплении; 2) определяется коэффициент влияния осевого нагружения е; 3) анализируется соотношение и выбирается соответствующая формула для определения эквивалентной нагрузки RE. Следует иметь в виду, что если ,то у сдвоенного подшипника работают оба ряда тел качения и RE рассчитывают по характеристикам (X, Y) двухрядного радиально-упорного подшипника. При этом считают, что радиальная нагрузка (реакция) Rr приложена посередине сдвоенного подшипника. Базовая динамическая грузоподъемность Сr сдвоенного подшипника равна базовой динамической грузоподъемности однорядного подшипника, с коэффициентом умножения 1,6 для шариковых и 1,7 для роликовых подшипников.
Таблица 9.5 Значение температурного коэффициента KT
Если ,то у подшипника работает только один ряд тел качения и RE рассчитывают по характеристикам (X, Y) однорядного радиально-упорного подшипника. В этом случае точка приложения реакции смещается на величину а: – для двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников; – для двухрядных конических ролико-подшипников. Поэтому, прежде чем определить RE,необходимо пересчитать ре-
акции вала R 1и R 2 по фактическому расстоянию l между точками приложения реакций в фиксирующей и плавающей опорах: l = L – а –0,5 В – при установке подшипников фиксирующей опоры враспор; l = L + а –0,5 В – при установке врастяжку; 4) определяется эквивалентная динамическая нагрузка RE; 5) рассчитывается динамическая грузоподъемность Сrр и долговечность L 10 h двухрядного радиально-упорного подшипника; 6) определяется пригодность сдвоенных радиально-упорных подшипников фиксирующей опоры по условию Сrр ≤ Сr. Если в результате расчетов условие Сrр ≤ Сr (L 10 h > Lh),то предварительно выбранные подшипники пригодны для конструирования подшипниковых узлов. Необходимо рассмотреть действия при получении следующих двух возможных результатов расчета: 1. Расчетная динамическая грузоподъемность Сrр намного меньше базовой грузоподъемности Сr, т.е. выполняется условие Сrр «Сr. В этом случае: · заменяют подшипник по серии (среднюю серию на легкую, легкую на особо легкую), не меняя при этом типа подшипника; · меняют данный тип подшипника на другой, менее грузоподъемный (радиально-упорный шариковый на радиальный шариковый). 2. Расчетная динамическая грузоподъемность больше базовой Сrр > Сr. В этом случае: · заменяют подшипник по серии (легкую серию на среднюю, среднюю на тяжелую), не меняя при этом типа подшипника; · меняют данный тип подшипника на другой, более грузоподъемный (радиальный шариковый на радиально-упорный шариковый); · увеличивают диаметр вала под подшипником, при этом частично меняются (увеличиваются) размеры смежных с одной стороны участков вала и масса вала в целом увеличивается.
|