Атлас конструкций-2 (Решетов Д.Н. - Атлас конструкций), страница 7

Расчеты на долговечность (ресурс) основываются наэкспериментальных данных, обработанных методами математической статистики, причем под долговечностью понимается свойствообъекта сохранять работоспособность до предельного состояния,оговоренного в технической документации. Показателями долговечности могут служить ресурс или срок службы. Ресурс подшипника этонаработка до предельного состояния, выраженная в миллионахоборотов или часах, а срок службы подшипника -календарнаяпродолжительность его эксплуатации до момента наступленияпредельного состояния, выраженная в годах, месяцах, сутках, часах.Срок службы включает наработку изделия и время простоев.При использовании данных, приведенных на листах 357...362,расчет подшипников следует выполнять только по скорректированной расчетной долговечности.Скорректированная расчетная долговечность (ресурс) в миллионах оборотов при вероятности безотказной работы 90% шариковыхподшипников(2)Еслито более половины или все тела каченияподшипника оудут находиться под нагрузкой.

Жесткость опорыс ростом осевой нагрузки увеличивается, и поэтому в некоторых опорах (например, в опорах шпинделей станков) применяют сборку с предварительным натягом. В этом случае заминимальную принимают несколько большую осевую силу, напримерПредварительный натяг применяется и в упорныхшарикоподшипниках для предотвращения гироскопического верчения шариков.С учетом сказанного, при нахождении осевых реакций следуетисходить из условия равновесия всех осевых сил, действующих навал, и условия ограничения минимального уровня осевых нагрузокна радиально-упорные подшипники, которое обеспечивается правильной регулировкой подшипников при сборке узла вала.Рис.

1-13 —Приборы и аппараты, используемые периодически (демонстрационнаяаппаратура, бытовые приборы).......................................................................Механизмы, используемые в течение коротких периодов времени (сельскохозяйственные машины, подъемные краны в сборочных цехах, легкиеконвейеры).............................................................................................................Ответственные механизмы, работающие с перерывами (вспомогательныемеханизмы на силовых станциях, конвейеры для поточного производства,лифты, нечасто используемые металлообрабатывающие станки) .............Машины односменной работы с неполной нагрузкой (стационарныеэлектродвигатели, редукторы общего назначения)........................................Машины, работающие с полной нагрузкой в одну смену (машины общегомашиностроения, подъемные краны, вентиляторы, распределительныевалы).......................................................................................................................Машины для круглосуточного использования (компрессоры, насосы,шахтные подъемники, стационарные электромашины, судовые приводы)Непрерывно работающие машины с высокой нагрузкой (оборудованиебумагоделательных фабрик, энергетические установки, шахтные насосы,оборудование торговых морских судов).........................................................Примечание.

По справочнику-каталогу [1] рекомендуется тривида условий использования коэффициента а23-:1) обычные условия применений подшипников;2) условия, характеризующиеся наличием гидродинамическойпленки масла между контактирующими поверхностями колец и телкачения (Л>=2,5) и отсутствием повышенных перекосов в узле;3) условия второго вида при изготовлении колец и тел качения изэлектрошлаковой или вакуумной сталей.Рекомендуемые значения ресурсов подшипников различных машин в часах:50040008000120002000040000100000По определению ГОСТ 18855—82, базовая динамическая радиальная (осевая) грузоподъемность — постоянная радиальная (осевая) нагрузка, которую подшипник качения может воспринимать при базовойдолговечности, составляющей один миллион оборотов.

Следует отметить условность этого определения, так как эта нагрузка слишкомбольшая и соответствует теоретическому участку кривой усталости, длякоторого расчетные зависимости 2 и 3 фактически несправедливы.Значения Сг, приведенные на листах 357...362, взяты из справочника-каталога [1 ], для которого они были подсчитаны пометодике ГОСТ 18855—82.При расчете базовой динамической радиальной грузоподъемностиузла, состоящего из сдвоенных радиальных или радиально-упорныходнорядных подшипников, пара одинаковых подшипников рассматривается как один двухрядный. Суммарная базовая динамическаярадиальная грузоподъемность комплекта из двух шарикоподшипников Сr сум = Сr i^0,7 = Сг • 1,625, а двух (i=2) роликоподшипников Сr79сум = Сr i ' = Сr*1,714.Под эквивалентной динамической радиальной нагрузкой радиальных и радиально-упорных подшипников подразумевают такуюпостоянную радиальную нагрузку, которая при приложении к подшипнику с вращающимся внутренним и неподвижным наружнымкольцами обеспечит такие же ресурс и надежность, как и придействительных условиях эксплуатации.

Формулы для определенияприведены на листах 357...361.В этих формулах: К б — коэффициент безопасности (табл. 3);K T — коэффициент температурный. Как было сказано выше, обычныеподшипники предназначены для работы при температуре до 100 С.Для этих условий Кт = 1.

Расчет с использованием Кт > 1 применяетсяв основном для подшипников из сталей типа ШХ15 с высокимотпуском (200° и выше). Эти подшипники отличаются пониженнойтвердостью и отмечены специальным знаком в условном обозначении. При температурах выше 100° С рекомендуется применятьРАСЧЕТЭКВИВАЛЕНТНЫХНАГРУЗОК ПРИРАБОТЫПЕРЕМЕННЫХРЕЖИМАХЕсли нагружение подшипника задано циклограммой нагрузок,в которой приведены соответствующие этим нагрузкам значениячастот вращения, то циклограммы следует схематизировать и пред1для шарикоподшипниковдля роликоподшипниковДля работы с повышенной надежностью рекомендуется применятьподшипники повышенных классов точности.РАСЧЕТЫ ПОДШИПНИКОВ НА СТАТИЧЕСКУЮ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬПО ГОСТ 18854—82Допустимая общая остаточная деформация в месте контактанаиболее нагруженного тела качения с дорожкой качения не должнапревышать 0,0001 диаметра тела качения.

Для шариковых подшипников, а также для роликовых подшипников с линейным контактомпо всей длине образующей эта деформация возникает при приложении эквивалентной статической нагрузки Р 0rr , равной базовойстатической грузоподъемности С0r. Таким образом, для нормальнойработы подшипников должно выполняться условиеЗначения С0г, приведенные на листах 357...362, взяты из справочникакаталога [1 ], для которого они были подсчитаны по методике ГОСТ18854-82. Базовая статическая радиальная грузоподъемность длядвух одинаковых однорядных радиальных или радиально-упорныхподшипников, установленных рядом на одном валу и образующихобщий подшипниковый узел при расположении широкими илиузкими торцами друг к другу, равна удвоенной базовой статическойгрузоподъемности одного однорядного подшипника.Эквивалентная статическая радиальная нагрузка—статическаярадиальная нагрузка, вызывающая такую же общую остаточнуюдеформацию тела качения и дорожки качения в наиболее нагруженной зоне контакта, что и деформация, в условиях действительнойнагрузки.

Р0r при переменном режиме нагружения определяют понаибольшей нагрузке. Формулы для подсчета Р 0r приведены налистах 357...361.Листы 363...366. Способы крепления внутренних и наружных колецподшипников. При выборе способа закрепления внутренних и наружных колец следует учитывать величину осевой нагрузки на опору,метод фиксации осевого положения вала, размеры узла, частотувращения вала, характер посадки, тип подшипника и общиетребования к конструкции узла в целом.В каждом частном случае принятому способу крепления внутрен-него (наружного) кольца могут соответствовать различные способыкрепления наружного (внутреннего) кольца, поэтому крепления,обозначенные тонкими линиями, следует рассматривать лишь каквозможный вариант, приведенный для пояснения передачи силовогопотока.По способности фиксировать осевое положение вала опорыразделяются на плавающие и фиксирующие.

Плавающие опорыдопускают осевое перемещение вала в любом направлении (лист 363,рис. 9, 10; лист 364, рис. 1, 8). Фиксирующие опоры ограничиваютосевые перемещения, как в одном (лист 363, рис. 1, 5, 8; лист 364,рис. 4), так и в обоих направлениях (лист 363, рис. 2, 4, 7; лист 364,рис. 2, 3, 5, 6, 9).

Осевые нагрузки могут воспринимать толькофиксирующие опоры.Крепление внутренних колец на валах различаются по формевспомогательных деталей: крепления без вспомогательных деталей;крепления гайками различных типов; крепления торцовыми шайбамиразличных конструкций; крепления плоскими пружинными стопорными кольцами; крепления упорными кольцами; крепления назакрепительных и буксовых втулках.Крепление внутреннего кольца с помощью одностороннего упорав з ап л ечи к в а л а ( л и с т 3 6 3 , р и с. 1 ) пр им ен яет ся в сочет а ниис односторонним упором в корпусные детали и обеспечиваетпередачу осевой силы одного направления. При недостаточнойвысоте заплечика вала (лист 363, рис. 8) применяют упорные кольца.Указанные способы крепления просты и могут обеспечить работуподшипника при любой допустимой для него частоте вращения.Крепление внутреннего кольца с помощью заплечика вала и гаекразличных конструкций (лист 363, рис.

2, 9) обеспечивает передачуосевых сил любого направления. Стопорящее устройство необходимо выбирать с учетом частоты вращения вала; так, например,лапки стопорной шайбы (лист 363, рис. 2) при большой частотевращения могут быть отогнуты центробежными силами. Припосадке внутреннего кольца на конический участок вала (лист 363,рис.

9) необходимо крепить кольцо гайкой независимо от того,передает подшипник осевые нагрузки или нет. Крепление радиальноупорных подшипников гайками при отсутствии упора с противоположной стороны (лист 363, рис. 5; лист 364, рис. 4) применяетсяв случаях, когда регулировка подшипников осуществляется смещением внутреннего кольца по валу. Крепление на закрепительной втулке(лист 363, рис. 7) применяется при посадке радиальных сферическихдвухрядных подшипников на гладкий вал.

При таком крепленииобеспечивается двусторонняя фиксация вала и передача осевыхнагрузок. Крепление концевыми шайбами (лист 363, рис. 4) применяется только на концах валов и по условиям работы соответствуеткреплению при помощи гаек, при необходимости сократить длинузаготовки вала или если нельзя нарезать на валу резьбу под гайку.Фасонные торцовые шайбы (лист 364 рис 2) болееточно центрируются по валу и могут работать прибольших частотахвращения. Крепления пружинными кольцами (лист 363, рис. 3, 6)просты и дешевы. При креплении пружинным кольцом несколькихдеталей между кольцом и деталями следует предусмотреть установкурегулировочного кольца. Крепление упорным кольцом на посадкес натягом (лист 363, рис.

10) применяют в случаях, когда недопустима значительная концентрация напряжений, возникающая в резьбеи канавке под пружинные кольца. На листах приведены такженекоторые специальные крепления.Крепления наружных колец подшипников выполняются с помощью заплечиков в корпусе или в стакане, различного типа крышек,шайб, упорных колец, разрезных пружинящих колец, упорных бортовна наружном кольце подшипника и другими специальными способами (лист 366); торцовые шайбы (рис. 1, 2), стопорные пружинныекольца (рис. 7, 8), подшипники с упорными бортами на наружномкольце (рис. 10), врезными крышками (рис.