Общий каталог SKF (1041154), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Таким образом,Mstart = Msl + Mseal,гдеMstart=пусковой момент трения, НммMsl =момент трения скольжения, НммMseal =момент трения уплотнений, НммОднако, пусковой момент трения для конических роликоподшипников с большим угломконтакта может быть почти в четыре раза вышерасчетного, например, для конических роликоподшипников серий 313, 322 B, 323 B иT7FC, и почти в восемь раз больше для упорныхсферических роликоподшипников.Потери мощности итемпература подшипникаВеличину потерь мощности в подшипникевследствие трения можно вычислить поформуле:NR = 1,05 ¥ 10–4 M n,гдеNR=потери мощности, ВтM =общий момент трения подшипника, Нммn =частота вращения, об/минЕсли величина коэффициента охлаждения(количество тепла, которое должно бытьотведено от подшипника для понижения разницы температур между подшипником и окружающей средой на один градус) известна,примерный рост температуры в подшипникеможно вычислить по формуле:DT = NR/Ws,гдеDT=рост температуры, °CNR=потери мощности, ВтWs=коэффициент охлаждения, Вт/°C103ТрениеПримеры расчетовСферический роликоподшипник 22208 Eдолжен работать при частоте вращения 3500об/мин в следующих условиях:Фактическая радиальная нагрузка на подшипник Fr = 2 990 Nт.к.
Grr.e < Grr.l, тоGrr = 0,26• Переменные трения скольжения равны:Gsl.e=S1 dm0,25 (Fr4 + S2 Fa4)1/3=3,62 ¥ 10–3 ¥ 600,25 ¥Фактическая осевая нагрузка на подшипниксоставляет Fa = 100 N (2 9904 + 508 ¥ 1004)1/3=434Вращается внутреннее кольцоРабочая температура равна +40 °CGsl.l =S3 dm0,94 (Fr3 + S4 Fa3)1/3Смазывание масляной ванной=8,8 ¥ 10–3 ¥ 600,94 ¥Уровень масла равен H = 2,5 мм выше краядорожки качения наружного кольца в неподвижном состоянии.
Минеральное масло с кинематической вязкостью n = 68 мм2/ с при 40 °C (2 9903 + 117 ¥ 1003)1/3Требуется узнать:Какова будет величина общего моментатрения?1. Расчет геометрических переменных ипеременных, зависящих от нагрузки=1 236,6т.к. Gsl.e < Gsl.l, тоGsl =4342.Расчет момента трения каченияMrr=Grr (n n)0,6 = 0,26 ¥ (68 ¥ 3 500)0,6По табл.
2a на стр. 91 средний диаметрподшипника равен:=437 Нмм• Переменные трения качения3.Расчет момента трения скольженияПредположим, что условия образованияполноценной смазочной пленки k > 2Grr.e=R1 dm1,85 (Fr + R2 Fa)0,54Msl= msl Gsl = 0,05 ¥ 434 = 21,7 Нммdm= 0,5 (d + D) = 0,5 (40 + 80) = 60 мм=1,6 ¥ 10–6 ¥ 601,85 ¥(2 990 + 5,84 ¥ 100)0,54=0,26Grr.l =R3 dm2,3 (Fr + R4 Fa)0,31=2,81 ¥ 10–6 ¥ 602,3 ¥(2 990 + 5,8 ¥ 100)0,31104=0,4364. Расчет коэффициента уменьшения засчет нагрева смазочного материала1fish= ––––––––––––––––––––––––––––––––– 1 + 1,84 ¥ 10–9 ¥ (n ¥ dm)1,28 n0,641= ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––9 ¥ (3 500 ¥ 60)1,28 680,641+1,84¥10≈ 0,855.Расчет коэффициента уменьшения врежиме кинематического смазочногоголодания7.Расчет общего момента трения подшипника 22208 E при помощи новой моделиSKF1 frs= –————————KzKnn(d+D) p7––––––rse 2 (D – d)M=fish frs Mrr + Msl + Mdrag1 = –––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 5,5–83¥10¥68¥3500¥ (40 + 80) 7––––––––– 2,718p2 ¥ (80–40)=0,85 ¥ 0,8 ¥ 437 + 21,7 + 14,5= 334 Нмм≈ 0,86.Расчет потерь на сопротивление вусловиях смазывания масляной ваннойПеременная потерь на сопротивлениевыражена в виде зависимости от:H/dm = 2,5/60 = 0,041Из диаграммы 2 на стр.
99, видно, что потерина сопротивление движению невелики, т.к.H/dm < 0,1. Тем не менее, они должны бытьучтены. Для роликоподшипников переменнаяпотерь на сопротивление движению VMсоставляет примерно 0,3 ¥ 10–4.Затем можно вычислить константу дляроликоподшипника KL KZ (d + D)Kroll= –––––––––––– ¥ 10–12D–d 0,8 ¥ 5,5 ¥ (40 + 80) = –––––––––––––––––––– ¥ 10–1280–40= 13,2 ¥ 10–12После этого можно примерно определить величину потерь на сопротивление («барботаж»)Mdrag=10 VM Kroll B dm4 n2=10 ¥ 0,3 ¥ 10–4 ¥ 13,2 ¥ 10–12 ¥ 23 ¥ 604 ¥ 3 5002=14,5 Нмм105Скорости и вибрацияНоминальные частоты вращения............................................................................... Влияние нагрузки и вязкости масла на величину номинальной/допустимой скорости............Частоты вращения, превышающие номинальные значения........................................................108109114Предельные частоты вращения..................................................................................
114Особые случаи........................................................................................................... Малые скорости....................................................................................................................................Колебательные движения..................................................................................................................114114115Возникновение вибрации в подшипнике.....................................................................
Изменение количества нагруженных тел качения..........................................................................Волнистость деталей...........................................................................................................................Местные повреждения........................................................................................................................Воздействие загрязнений...................................................................................................................115115115115115Влияние подшипника на вибрацию машин и механизмов...........................................
115107Скорости и вибрацияСуществует предел скорости, с которой могутвращаться подшипники качения. Как правило,этот предел зависит от предельной рабочейтемпературы используемого смазочного материала или материала, из которого изготовленыдетали подшипника.Скорость, при которой достигается пределрабочей температуры, зависит от тепловыделения вследствие трения в подшипнике (включаявсе внешние источники тепла) и количества тепла,которое может отводиться от подшипника.Скоростные характеристики определяютсятипоразмером и внутренней конструкцией подшипника, величиной нагрузки, условиями смазывания и охлаждения, а также типом сепаратора,точностью и внутренним зазором подшипника.В общем случае в таблицах подшипниковуказаны две частоты вращения: (тепловая) номинальная частота вращения и (кинематическая)предельная частота вращения, величины которых зависят от критериев, принимаемых во внимание при ее оценке.Номинальные частотывращенияНоминальная (тепловая) частота вращения, указанная в таблицах подшипников, соответствуетвеличине скорости, которая используется дляопределения допустимой эксплуатационнойчастоты вращения подшипника, нагруженногоопределенной нагрузкой и в присутствии смазочного материала определенной вязкости.Величины указанных номинальных частотвращения соответствуют стандарту ISO 15312:2003 (за исключением упорных шарикоподшипников).
Данный стандарт ISO разработан длясмазывания маслом, но также действителен дляпластичной смазки.Номинальная частота вращения отдельногоподшипника – это скорость при определенныхусловиях, при которой достигается тепловойбаланс между теплом, выделяемым подшипником, и теплом, отводимым от подшипника черезвал, корпус и смазочный материал. Эталоннымиусловиями для достижения такого тепловогобаланса согласно ISO 15312:2003 являются108• превышение на 50 °C температуры окружающейсреды, равной 20 °C, т.е. температура подшипника 70 °C, измеренная на неподвижном наружном или свободном кольце подшипника• радиальный подшипник: постояннаярадиальная нагрузка, составляющая 5 % отбазовой статической грузоподъемности C0• упорный подшипник: постоянная осеваянагрузка, составляющая 2 % от базовой статической грузоподъемности C0• открытые подшипники с нормальным зазоромдля подшипников, смазываемых маслом:• смазочный материал: минеральное маслобез добавок EP, имеющее кинематическуювязкость при 70 °C:n = 12 мм2/с (ISO VG 32) для радиальных подшипниковn = 24 мм2/с (ISO VG 68) для упорных роликоподшипников• способ смазывания: масляная ванна с уровнем масла, достигающим середины телакачения, находящегося в самом нижнемположениидля подшипников, смазываемыхпластичной смазкой:• смазочный материал: пластичная смазка наоснове литиевого мыла/минеральногомасла, вязкость 100–200 мм2/с при 40 °C(например, ISO VG 150)• количество смазки: примерно 30 % свободного пространства в подшипнике.Т.к.
пиковая температура возникает в начальный период эксплуатации подшипника, смазываемого пластичной смазкой, подшипник, возможно, должен отработать 10–20 часов, преждечем его рабочая температура достигнет нормальной величины.При этих определенных условиях номинальная частота вращения для смазывания масломи пластичной смазкой будет одинаковой.В случае вращения наружного кольца, показатели скорости, возможно, потребуется уменьшить.Для некоторых подшипников, где предельная скорость не определяется тепловыделениемконтакта тел и дорожек качения, в таблицахподшипников приведены только величиныпредельных скоростей.
К таким подшипникамотносятся, в частности, подшипники с контактными уплотнениями.Влияние нагрузки и вязкости маслана величину номинальной/допустимой скоростиЕсли величины нагрузки и вязкости превышают номинальные, сопротивление трениювозрастает, и подшипник не может вращаться срекомендуемой номинальной скоростью, еслине будет расширен диапазон допустимых температур. Понижение вязкости приводит к повышению эксплуатационной частоты вращения.Влияние нагрузки и кинематической вязкостина величину номинальной скорости можноопределить по следующим диаграммам:Диаграммa 1: Радиальные шарикоподшип-ники стр.
110.Диаграммa 2:Радиальные шарикоподшипники стр. 111.Диаграммa 3: Упорные шарикоподшипники стр. 112.Диаграммa 4: Упорные шарикоподшипники стр. 113.Смазывание масломВеличины поправочных коэффициентов присмазывании маслом• fP: на влияние эквивалентной динамическойнагрузки на подшипник P и• fn: на влияние вязкостиможно определить по диаграммe 1–4 какзависимость между P/C0 и средним диаметромподшипника dm,гдеP =эквивалентная динамическая нагрузка наподшипник, кНC0=статическая грузоподъемность, кНdm=средний диаметр подшипника= 0,5 (d + D), ммВеличины вязкости на диаграммах указанысогласно ISO, например, ISO VG 32, где 32 –вязкость масла при 40 °C.Для условий постоянной номинальнойтемпературы 70 °C допустимая частотавращения подшипника составляетnperm = nr fP fn,гдеnperm=допустимая частота вращения подшипника, об/минnr =номинальная частота вращения, об/минfP =поправочный коэффициент нагрузкиподшипника Pfn =поправочный коэффициент вязкостимаслаСмазывание пластичной смазкойЭти диаграммы также действительны для смазывания пластичной смазкой.
Однако величиныноминальной частоты вращения для смазывания пластичной смазкой основаны на вязкостибазового масла VG 150, хотя также может использоваться диапазон вязкости ISO VG 100 – ISO VG200. Для других вязкостей требуется вычислитьвеличин у fn, которую необходимо рассчитатькак отношение fn для вязкости базового маслаиспользуемой пластичной смазки при 40 °C к fnдля масла ISO VG 150, т.е.fn текущая вязкостьnperm = nr fP ––––––––––––––––fnвязкость ISO VG150Пример 1Радиальный шарикоподшипник SKF Explorer6210 подвергается нагрузке P = 0,24 C0и смазывается масляной ванной с вязкостьюмасла 68 мм2/с при 40 °C. Какова величинадопустимой частоты вращения?Для подшипника 6210: dm = 0,5 (50 + 90) =70 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
