Ряховский О.А. - Атлас конструкций узлов и деталей машин (1059808), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Ресурс 7.„ч выражают в миллионах оборотов. Для обычных условий принята 90'/о-ная вероятность безотказной работы (5 = 0,9), в этом случае а! — — 1. Для более ответственных узлов, например в авиационной и космической технике, атомной энергетике, 5 > 0,9. В этом случае коэффициент надеьчности вычисляют по формуле а! = (!и 5 ~' )п 0,9) ~ Расчетный ресурс системы, состоящей из я подшипников, находят по формуле '-=Ф 'ыь)"" где Л, — расчетный ресурс 12го подшипника системы. Значения азз для подшипников, изготовленных в странах СНГ, приведены в табл. 20.16.8 в зависимости от условий применения. При переменных режимах на1ружения расчет ведут по эквивалентной динамической нагрузке: Ре =э~~(Р; 7ч /Л„), где Р, — эквивалентная нагрузка подшипника на 1чм режиме нюружения; Е, — наработка подшипника на 1-м рсжнмс нагруження; (.„, — требуемый ресурс подшипника.
Наработку и ресурс выражают в миллионах оборотов или часах. При расчете радиальных и радиально-упорных подшипников Р; = Рн, а при расчете упорных и упорно-радиальных подшипников Р, = Р„.. Если для механизма известен типовой режим нагружения, то Ре находят, используя коэффициент эквнваленпюсти Ке (см. табл. 20.16.9): Ре =КеР, где Р— эквивалентная нагрузка, найденная прн действии в опорах наибольших сил заданного типового режима нагружения.
Для шариковых радиально-упорных подшипников с номинальным углом контакта а < 18' сначала находят соответствующую эквивалентную радиальную Р'„е = КеРг и осевую Рле = К д Рч силу и по ним ведут расчет как при постоянной нагрузке. (Это связано с тем, что в этих подшипниках с пропорциональным изменением радиальных и осевых нагрузок изменяются коэффициенты е и 1'.) Далее по формулам находят требуемую динамическую грузоподъемность для шариковых и роликовых подшипников соответственно. При этом требуемая динамическая грузоподъек.
ность С „должна быть не менее указанного в каталок значения С, а эквивалентная нагрузка Р, найденная прв действии наибольших сил на заданном режиме, не должна превышать 0,5С и СО. Статическая грузоподъемность Статическую нагрузку, превышение которой вызывает появление недопустимых остаточных деформаций в деталях подшипника, называют базовой статической грузоподъемностью.
Базовые радиальная статическм грузоподъемность Св„и осевая статическая грузоподъемность СО вычислены для всех стандартных пол-! шипников н указаны в каталогах. При действии на ра- ) диальные и радиально-упорные подшипники одновре-,. менно радиальной Р„и осевой Р„нагрузок расчеты; ведут по эквивалентной радиальной статической на- ' грузке РО„, которая вызывает такие же контактные напряжения, как и действительная нагрузка: РО, =шах1~ХОР, +уОРч)УЛ, а для упорно-радиальных и упорных подшипников— по эквивалентной осевой статической нагрузке Роя. Рва ХОРг+)ОРч ° где ХΠ— коэффициент статической радиальной нагрузки; УΠ— коэффициент статической осевой нагрузкИ (см. табл. 20.16.10).
Обычно при действии статической нагрузки должны выполняться условия Ро„ъ СО„, РО„<СО„. Однако, если все точки рабочих поверхностей дорожек качения колец подвергаются контактным напряжениям, то допустимо условие РО < 2СО, а при повышенных требованиях к надежности и плавности работы следует принимать РО <0,67СО. Нагрузку условно считают статической, если частота вращения кольца подшипника менее 1 мин 1, а также при колебательном движении. Базовая статическая грузоподъемность сдвоенных подшипников равна удвоенному значению статической грузоподъемности одного подшипника. Предельная частота вращения Значения предельной частоты вра1цсния, указанные в каталогах, относятся к подшипникам класса точности 0 в зависимости от смазочного материала. Применение подшипников более высоких классов точности с массивными сепараторами при смазывании масляным туманом позволяет повысить предельную частоту вращения в 2 — 3 раза.
Смазывание подшипников Для смазывания подшипников используют пластичные, жидкие и твердые смазочные материалы. Пластичныс смазочные материалы более экономичны, хоро1по защищают подшипник от коррозии, не требуют слолпэых уплотнений и могут работать длительное время без замены. В корпусах подшипников предусматривают свободное просчранство, которое заполняют смазочным мате- 254 ряазом в зависимости от частоты вращения на 1/3 — 2!3 свободного объема корпуса. Для подшипников общего вазвачения рекомендуют использовать пластичные смазочкые материалы ЦИАТИМ-201, Литол 24, ЛЗ-31 или солидолы. Жидкие смазочные материалы в большей степени, чем пластичные, снижакп момент трения и, следовательно, температуру подшипника, допускают более высокие предельные часготы вращения и способствуют лучшему удалению продуктов износа. В качестве жидких смазочных материалов обычно используют минеральные масла различных марок, которые применяют для смазывания сопряженных деталей и подшипников из общей масляной ванны: индустриазьные, трансмиссионные, турбинные, авиационные и др.
В настоящее время в качестве смазочного материала применяют современные синтетические и полусинтетическяе масла. Выбор сорта масла зависит от размеров подшипников, частоты вращения, нагрузки, рабочей температуры и состояния окружающей среды, Вязкость масла должна быть тем выше, чем больше нагрузка, температура к ниже частота вращения подшипника. Способы подачи жидкого смазочного материала зависят от конструкции механизма, расположения подшипников, частоты их вращевяя, требований к надежности системы смазки и т. д.
При окружных скоростях колец свыше 15 м/с рекомендуется использовать только жзщкие 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 защиты подшипников от избытка масла иногда используют маслоотражательные кольца (см.
рис. 20.8.1, ж). Для высокоскоростных подшипников используют принудительное смазывание масляным туманом, который подается струей сжатого воздуха со скоростью не менее 15 м!с. При этом способе подшипниковый узел эффективно смазываемся и охлаждается. Для подшипников, работающих в экстремальных условиях (вакуум, высокие температуры, агрессивные среды) применяют твердые смазочные материалы. Наибольшее распространение получили: дисульфил молибдена, графит, фторопласт, а также их композиции, покрытия из свинца, серебра, никеля, кобальта, индия и золта. В среднем при рабочей температуре до 50 'С жидкое масло следует менять один раз в год, при 100 'С вЂ” через каждые три месяца. 20,1. Подшипники шарикевые радиальные однорядные Таблица 20.1.2.
Подшипники шариковые однорядные гибкие (ГОСТ 231 79-78) и 10 Обозкзчение -з мин С 0 В г с, со, кН 7,20 9,60 11,98 16,83 19,25 28,69 46,60 69,00 77,00 134,38 182,91 212,75 302,26 307,99 502,88 502,88 731,64 4,98 4,98 4,98 4,98 4,98 4,50 4,50 3,48 3,00 2,52 2,52 2,52 2,52 1,98 1,98 1,98 1,98 Рис 201.1. Подшипник шариковый радиальный оцнорздный Рис. 20 1.2. Подшипник шариковый рцциапьный ццнорядный гибкий Примечание. Е- число теп качения. Таблица 20 1.1. Подшипники шариковые радиальные однорядные (ГОСТ 8338 -75) П О В г С, Сш,гоз д 0 В г и 1О, Обозна. -з н ч ченч сп с„ 0 В г п1О', мин ' с, с, Обозна- чение чение иин кН кН кН 70 75 ВО 85 90 95 100 110 115 125 130 140 145 150 37,7 31,0 39,7 33,5 47,7 40,0 49,4 43,0 58,5 50,0 60,5 54,0 60,5 54,0 серия 200 5,90 2,65 6,89 3,1 7,80 3,75 9,56 4,75 12,7 6,55 14,0 7,8 19,5 11,2 6,0/7,0 5,6(6,7 5,3/6,3 5,0/8,0 4,8(5,6 4,5/5,3 4,3/5,0 114 115 116 117 118 119 120 1? 18 19 20 21 22 23 24 25 26 28 зо 32 Размерная серия 12 1,5 9,75 15,3 19,0 21,6 23,5 29,0 32,5 40,5 45,0 49,0 55,0 64,0 73,5 81,5 зоо 24/30 22/28 1 9/24 17/20 15/18 12/15 10/13 200 201 202 203 204 205 206 10 12 15 1? 20 25 30 30 32 35 40 47 52 62 4,65 19/24 301 37 12 Примечания; 1.
Здесь и далее в аналогичных таблицах в числителе указана предельная частота вращения и дпя пластичного смазочного материала, а в знаменателе — дпя мидкого. 2. Подшипники, отмеченные знаком «'», выпускаются опьпными партиями. 10 12 15 17 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 26 28 32 35 42 47 55 62 68 75 80 90 95 100 Разме 8 8 9 10 12 12 13 14 15 зб !6 18 18 18 рная сер 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 ия 100 4,62 5,07 5,59 6,05 9,36 11,2 13,3 15,9 16,8 2О,В 21,6 28,1 29,6 30,7 1,96 2,36 2,85 3,25 5,00 8,30 10,2 11,6 14,6 16,0 21,2 23,2 25,0 30/36 26/32 22(28 19/24 17/20 15/18 12/15 10/13 9,5/12 9,0Л1 8,5/10 7,5/9,0 6,7!8,0 6,3/7,5 1ОО 101 102 103 104 105 106 10? 108 109 110 111 112 113 20 20 22 22 24 24 24 Раз 9 10 11 12 14 15 16 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 2.5 2,5 мерная 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 30 40 45 55 60 75 90 110 120 150 180 190 220 240 300 310 360 42 52 62 72 80 100 120 150 160 200 240 250 300 320 400 420 480 7 8 9 11 13 15 18 24 24 30 35 36 45 48 60 60 72 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 1,0 1,1 1,5 1,5 1,5 1,5 2,1 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 ВО 95 72 80 85 90 100 110 120 125 130 140 150 160 170 21 23 21 21 23 21 23 21 23 23 23 23 23 23 23 23 23 7,50 9,10 10,65 1З,В? 15,48 22,58 34,30 51,50 53,92 92,12 121,60 136,78 182,33 1?9,10 252,43 252,43 338,45 25,5 32,0 33,2 35,1 43,6 52,0 56,0 61,8 66,3 70,2 83,2 95,6 108 9,0/11 8,5/10 7,5/9,0 7,0/8,5 6,3/7,5 6,0/7,0 5,3/6,3 5,0/6,0 4,8/5,6 4,5/5,3 4,3/5,0 3,8/4,5 3,6/4,3 806 80? 809 811 812 815 818 822 824 830 836 838 844 848 860 862 872 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 20.1.