М.В.Фомин - Расчет опор с подшипниками качения, страница 5

Например, 1з. -1+2Ь ., )31 -И-2Ь Т е б л и ц е 1.21 Размеры, мм, элементов вала н корпуса в зввнснмостц от координат флсок подшннннков 1.13. Смазывание подшипников Для смазывания подшипников используют пластичные, жидкие и твердые смазочные материалы. Смазывание уменьшает трение на рабочих поверхностях, а также мещву телами качения и сепаратором. Смазочный материал способствует отводу тепла, уменьшает шум, защищает детали подшипника от коррозии и улучшает работу уплотнений. Пластичные смазочные материалы более экономичны, хорошо защищают подшипник от коррозии, не требуют сложных уплотнений и могут работать длительное время без замены. Это основной вид смазочного материала для подшипников электрических и многих других машин. В корпусе подшипника предусматривают свободное пространство, которое заполняют смазочным материалом в зависимости от частоты вращения на 1/3...2)3 свободного объема корпуса.

Для подшипников общего назначения рекомендуют использовать пластичные смазочные материалы ЦИАТИМ-201, Литол 24, ЛЗ-31 или солидолы. Жидкие смазочные материалы в большей степени, чем пластичные, снижают момент трения и, следовательно, температуру подшипника, допускают более высокие предельные частоты вращения и способствуют лучшему удалению продуктов износа Ж- личне гидродинамической пленки масла в рабочих контактах значительно увеличивает ресурс подшипников (см.

значения коэффициента азз в табл. 1.9). В качестве жидких смазочных материалов обычно используют минеральные масла различных марок, которые применяют для смазывания сопряженных деталей и подшипников из общей масляной ванны: индустриальные, трансмиссионные, авиационные и др. Выбор сорта масла зависит от размеров подшипников, частоты вращения, нагрузки, рабочей температуры и состояния окружающей среды. Вязкость масла должна быль тем выше, чем больше нагрузка, температура и ниже частота вращения подшипника.

Способы подачи жидкого смазочного матерна,ла зависят от конструкции механизма, расположения подшипников, частоты их вращения, требований к надежности системы смазки и т.д. При окружных скоростях колец свыше 15 м/с рекомендуется использовать только жидкие смазочные материалы. Смазывание окунанием в масляную ванну применяют для подшипников горизонтальных валов. Для смазывания подшипников редукторов и коробок передач, как правило, бывает достаточно масляного тумана, который образуется при погружении в масло по меньшей мере, одного из зубчатых колес. Для зашиты подшипников от избытка масла иногда используют маслоотражательные кольца.

Для высокоскоростных подшипников применяют принудительное смазывание масляным туманом, который подается струей сжатого воздуха со скоростью не менее 15 м/с. Прн этом способе подшипниковый узел эффективно смазывается и охлаждается. Для подшипников, работающих в экстремальных условиях (вакуум, высокие температуры, агрессивные среды), используют твердые смаззчные материалы. Наибольшее распространение получили: дисульфид молибдена, графит, фторопласт, а также нх композиции; покрытия из свинца, серебра, никеля, кобальта, индия и золота.

При эксплуатации в обычных условиях один раз в год необходимо проверять состояние колец и тел качения подшипников. В среднем при рабочей температуре до 50 'С масло следует менять один раз в год, при 100 'С вЂ” через каждые три месяца. 1.14. Расчетные схемы и определение реакций опор Валы и оси с подшипниками качения условно рассматривают как балки на шарнирных опорах, Радиальную реакцию к подшипнику прикладывают в точке пересечения нормали, проведенной через центр площадки контакта тела качения, с наружным кольцом 34 35 и осью балки.

Для радиальных подшипников расчетную точку опоры располагают в середине ширины подшипника. Для радиально-упорных шарикоподшипников точка приложения радиальной реакции смещена от середины подшипника на величину 0,25 (а' + 23)1й а, где гг' и .0 — посадочные диаметры подшипника. Для радиально-упорных ролико подшипников величина этого смещения от середины монтажной высоты подшипника составляет (И+43)е/б, где е — коэффициент осевого нагружения. При определении численных значений реакций используют уравнения равновесия валов и осей под действием приложенной нагрузки.

Для реверсивных передач расчет ведут по наиболее опасному случаю с учетом изменения направления вращения. Силы в зацеплении зубчатых и червячных передач. В табл. 1.22 приведены формулы для определения радиальных снл Рл и осевых снл Р'„в зацеплениях зубчатых и червячных передач со стаггдартным углом профиля зуба 20'. Направление действия снл находят из условии равновесия вала под действием круппцего момента Т и момента от действия окружной силы на колесе г; =2Т1г1, где сг - диаметр делительной окружности (средний для конических колес).

радиальная сила ттл всегда направлена к оси вала за исключением колес с внутренним зацеплением, в которых направлезпзе противоположное. Направление осевой силы Г„, зависящее от направления линии зуба и направления вращения, находят по направлению проекции нормальной силы в зацеплении на ось вращения вала. На рис. 1.4 показана схема для определения направлений сил в зацеплении цилиндрической передачи с левым направлением линии зуба. Таблица 1.22 Формулы длн расчета сил в зацеплении передач Осевая сила Р~ Передача Цилиндрическая Радиальная сила Рл 0,3646; /соя Р 0364япбч з|пбсозб . совр Коническая' (0,364созб+япбзшб сокр 0,364 ил б -яп б сов 6 соя б Коническая "з Волновая 0,39Р; Червячная: для колеса для червяка 0,364Р; ~сову 0,364Р~ 1созу Примечание.

Р; — окружная сила в зацеплении колеся б — угол наклона линии зуба; Ь вЂ” угол начального конуса конической передачи; у— упш подъема витков червяка; Ч вЂ” КПД зацепления. Осевая сила направлена от вершины конуса. Осевая сила направлена к вершине конуса. Рис. 1,4. Шестерня цилиндрической передачи На рис, 1.5 показана схема для определения направлений сил в зацеплении конической передачи. Если на указанных схемах направление вращения или направление линии зуба изменить, то осевая сила в соответствии с условиями равновесия изменит направление на противоположное. 36 32 Таблица 1.24 Рис. 1.5.Шестерня конической передачи Таблица 1.23 Таблица 1.25 33 Силы в передачах с гибкой связью. Радиальные нагрузки на валах в передачах с гибкой связью (ременных и цепных) с небольшой погрешностью можно считать направленными по линии, соединяющей центры осей вращения шкивов или звездочек.

Значения радиальных нагрузок приведены в табл. 1.23. Значения радиальных нагрузок на валах в передачах с гибкой связью в зависимости от окружной силы 1г, Консольные нагрузки на валах редукторов общего пазпачения. Значения расчетных консольных нагрузок на валах редукторов общего назначения, регламентированные ГОСТ Р 50891-96, приведены в табл.

1.24. Точку приложения радиальной консольноь нагрузки располагают в середине длины посадочной части вала, а направление выбирают таким, чтобы суммарные реакшш в опорах принимали наибольшее значение. Расчетные значения консольных нагрузок на валах редукторов обпзего назначения Нагрузки на приводных валах конвейеров. Радиальная нагрузка на приводных валах конвейеров складывается ст натяжений набегающей и сбегающей ветвей ленты или тяговой цепи.

Расчепше значения суммарной радиальной нагрузки на барабане приводногс вала ленточного конвейера, вычисленные по формулам Эйлера, приведены в табл. 1.25. Расчетные значения радиальной нагрузки Ра на барабане приводного вала ленточного конвейера с резинотканевой плн резннотросовой лентой Гл — — 1,57;, Таблица 1.28 Тнп муфты 6 ~Тц Таблица 1.26 90 ~н Муфта с конусной резиновой шайбой »З0 ф„' 140 ф» 180 Я 220 17гн 610 фн 41 40 Расчетные значения радиальной нагрузки на приводном валу цепного конвейера находят по формуле где Р,' — полезная окружная сила. В конвейерах с двумя тяговыми звездочками следует учитывать неравномерность распределения нагрузки между звездочками, которая мозкет достигать 20 % от номинальной. Консольные нагрузки на валах от муфт. В общем случае муфты нагружают валы радиальными и осевыми силами, а также изгибающими моментами.

Величины и направления нагрузок зависят от погрешностей монтажа валов, конструкции муфты, ее размеров и передаваемых моментов. Обычно наибольшее влияние на реакции опор оказывает радиальная нагрузка. Направление реакций в опорах от муфт условно принимают совпадающим с направлением реакций от полезной нагрузки. Ориентировочные значения консольных нагрузок от жестких компенсирующих муфт при радиальных смещениях валов в пределах норм, регламентирующих точность монтажа, даны в табл. 1.2б. Ориентировочные значении радиальных консольньж нагрузок на валах от жестких комле»»е»»руюшнх муфт Радиальную нагрузку на валах от упругих муфт находят по формуле зс„=С»5, О»о 1'р — жесткость мУфты пРи Радиальном смещении валов, Нlмм, Л радиальное смещение валов, мм. Значения допустимых радиальных смещений валов привелшнл в табл.

1.27. Ориентировочные значения радиальной жесткою н некоторых упругих муфт приведены в табл. 1.28. Таблица 1.27 Значении норм радиальных смешений Ь валов прн монтаже, мм Ориентировочные значении радиальной жесткости Ср упругик муфт прн радиальном смешении валов Муфта с торообразной оболочкой вогнутого профиля 1» >СТ Р 50892-96 Муфта с торообразной оболочкой выпуклого профиля 1 ОСТ Р 50892-96 Муфта с цилиндрическими пружинамн сжатия Муфта с пакетами плоских пружин в осевом направлении Муфта со стальными стержнями в осевом направлении Муфта с резиновой звездочкой ГОСТ 14084776 Муфта в»удачно-пы»ьцсвая ( МУВП) ГОСТ 21424-93 Примечание. Тн — номинальный крутяший момент по каталогу, Н м.

Осевые реакццн в опорах е радиально-упорными подшипцнкамп. При определении расчетных нагрузок, действующих на ~аз~~азвв С~гз> газ~газвв Таблица 1.29 43 регулируемые радиально-упорные подшипники, учитывают осевые силы, возникающие от радиальной нагрузки гг вследствие наклона контактных площадок к оси вращения подшипника. При повышенных осевых зазорах между кольцом и телами качения нагрузку передают всего одно или два тела качения, что считается недопустимым.