О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 36
Текст из файла (страница 36)
17.6). При повышенных осевых зазорах между кольцом и телами качения нагрузку может передавать одно тело качения, что недопустимо. При нормальном режиме эксплуатации осевой зазор близок к нулю и под нагрузкой находится прн- Режим работы Ка о.во О„ЬО 0,40 1,О О,бб Г 1+ РЛ Раз = 1) где Р 1 Э е" Рн1 Р Э е' * Р„в. (17.6) 241 240 Рис. 17.0. Расчет минимальной осевой силы для рндинльно-упорного подшипника мерно половина тел качения.
В этом случае минимальная осе- вая сила: Раппа е Гг'э где е' — коэффициент минимальной осевой нагрузки. Для нормальной работы подшипника необходимо, чтобы осевая сила Р, действующая на подшипник, была не меньше минимальной: Ра > Р,;„= е'Р,. Этого достигают регулировкой подшипника с контролем осевого зазора. Для определения осевых реакций в подшипниковых узлах используют уравнение равновесия осевых сил и условия определения минимальных осевых сил. Например, для схемы на рис. 17. 7: Рис. 17.7. Расчетная схема для определения осевых сил в рвдиально-упорных подшипниках При определении осевых реакций принимают Раг - е'Рнл из уравнения равновесия находят реакцию во второй опоре Раз = Рат + Рл. Если Условие (17.6) выполнлетсЯ, то опРеделение осевых реакций завершено.
17.9. Определение эквивалентной динамической нагрузки при переменных режимах нагружении Под эквивалентной динамической нагрузкой Рл при переменных режимах нагружения понимают постоянную силу (радиальную Р„~ для радиальных и радиально-упорных подшипников, осевую Р з для упорных и упорно-радиальных подшипников), которая вызывает такие же повреждения подшипника, как и реально действующие нагрузки. При ступенчатом графике изменения нагрузки (см. рис.
5.18) где Рп Х, — эквивалентная нагрузка и наработка подшипника на 1-м уровне нагрузки; Й вЂ” число уровней нагрузки; А = Х11— требуемый ресурс подшипника. пб а Р5 Коэффициент эквивалентности Кн При типовых режимах нагружения (см. гл. 5, рис.
5.19) Рн находят с использованием коэффициента эквивалентности Кз < 1 (табл. 17.5): Рх = КлР, где Р— наибольшая эквивалентная нагрузкадля типового режима нагружения. Для шариковых подшипников с номинальным углом контакта а с 18' значения Кл являются приближенными, так как значения коэффициентов У, е для этих подшипников зависят от величины действующих иа подшипник сил. Зависимость для определения ресурса подшипника (17.4) при переменных режимах нагружения приобретает вид: а1а23( ) Ре (17.
7) 17.10. Быстроходность подшипников. Посадки колец подшипников 242 Значения предельных частот вращения для каждого типоразмера подшипника класса точности 0 указаны в каталогах и зависят от смазочного материала (жидкого или пластичного). Частота вращения подшипника ограничена повышением температуры, при которой смазочный материал утрачивает свои свойства, а материалы колец и тел качения испытывают отпуск, в результате которого снижается их твердость. При частотах вращения, близких к предельным, из-за износа сепаратора снижается его прочность и долговечность.
Наибольшие предельные частоты вращения имеют подшипники с малыми потерями на трение — шариковые и роликовые с короткими цилиндрическими роликами, Наименьшую быстроходность имеют упорные подшипники, в которых центробежные силы снижают долговечность сепараторов, а гироскопические моменты, действующие на тела качения, приводят к нагреву подшипников.
При выборе посадок учитывают. "условия нагружения кольца (местное, циркуляционное, колебательное); режим работы (легкий, нормальный, тяжелый)„тип подшипника; способ регулирования и др. факторы. Режим работы характеризуют отношением эквивалентной динамической нагрузки к базовой динамической грузоподъемности. При Р/С < 0,07 режим считают легким, при 0,07 < Р/С С 0,15 — нормальным, при Р/С > 0,15 — тяжелым. Если кольцо вращается относительно направления радиальной силы, нагружение кольца называют циркуляционным, если оно неподвижно, — местным. Кольцо, испытывающее циркуляционное нагружение, следует устанавливать на вал или в корпус с натягом во избежание обкатывания кольцом сопряженной детали и контактной коррозии.
Кольцо, воспринимающее местное нагружение, устанавливают с зазором или небольшим натягом, что важно для облегчения осевых перемещений колец при монтаже и позволяет иск- лючить выборку радиальных зазоров при температурных деформациях. При местном нагружении наружного кольца основным полем допуска отверстия в корпусе является Н7. Для вала при циркуляционном нагружении внутреннего кольца подшипника характерны поля допусков Йб, 1,6, лб. Поля допусков посадочных поверхностей колец подшипника смещены в отрицательную сторону от номинальных размеров. При таком расположении полей допусков легче обеспечить посадку с натягом для внутреннего кольца на валу и зазор между наружным кольцом и корпусом.
Кольца подшипников имеют малую толщину, при монтаже легко деформируются, поэтому требования к точности посадочных поверхностей под подшипники весьма высоки. 17.11. смазывание подшипников Для смазывания подшипников используют жидкие, пластичные и твердые смазочные материалы. Смазывание существенно повышает нагруэочную способность подшипника, уменьшает в нем трение и шум, способствует отводу тепла, защищает детали подшипника от коррозии. Жидкие смазочные материалы наиболее существенно снижают момент трения и температуру подшипника, обеспечивают наибольшую предельную частоту вращения и наилучшее удаление продуктов износа. Наличие масляной пленки между телами и дорожками качения значительно увеличивает ресурс подшипников. В качестве жидких смазочных материалов обычно используют минеральные масла различных марок: индустриальные, трансмиссионные, авиационные и др. Вязкость масла должна быть тем выше, чем больше нагрузка, температура и ниже частота вращения подшипника.
,Смазывание окунанием в масляной ванне применяют в основном при низких частотах вращения подшипников. Для смазывания опор передач зацеплением обычно достаточно масляного тумана, который образуется при погружении в масло одного или нескольких зубчатых колес. Для защиты подшипников от избытка масла и продуктов износа используют маслоотражательные кольца. Пластичные смазочные материалы более экономичны, хорошо защищают подшипник от коррозии, не требуют слож- 243 ных уплотнений и могут работать длительное время без замены. Для подшипников общего назначения рекомендуют испольэовать ЦИАТИМ-201, Литол 24 или солидолы. При окружных скоростях колец до 18 м/с применяют как пластичные, так и жидкие смазочыые материалы, при более высоких скоростях пластичные смазочные материалы использовать не рекомендуется.
Для подшипников, работающих в экстремальных условиях (вакуум, высокие температуры, агрессивные среды), применяют твердые смазочные материале? (дисульфид молибдена, графит, фторопласт и их композиции). Кон опьные воп осы 1. Из каких деталей состоят подшипники качения7 2. По каким признакам проводят классификацию подшипников качения7 3. С какой целью используют подшипники различных серий2 4. Какой тип подшипников качения является наиболее массовым? Ь.
Какие подшипники называют самоустанавливающимися? 6. Какие типы подшипников предназначены для восприятия осевых сил? 7. Какова основная причина выхода из строя подшипников7 8. В каких случаях подшипники качения рассчитывают по статической грузоподъемности? 9. Что понимают под базовой статической грузоподъемностью подшипника7 10.
Какой параметр определяют при расчете подшипников качения по динамической грузоподъемности? 11. Что понимают под базовой динамической грузоподъемностью? 12. С какой целью применяют предварительный натяг в подшипниках качения? 13. Какова причина возникновения дополнительных осевых сил в радиально-упорных подшипниках2 14. От каких факторов зависит выбор посадок колец подшипников7 По шипники скольжения 18.1. общие сведения Подшипник скольжения — зто опора, в которой цапфа вала скользит по поверхности подшипника (рис. 18.1).
По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники скольжения разделяются на радиальные и упорные. При совместыом действии радиальных и осевых сил применяют совмещеыные опоры, в которых осевую силу воспринимают торцы вкладышей (рис. 18.2). Для уменьшения износа и потерь ыа трение подшипники работают со смазочным материалом, в основном с жидким, для тихоходных опор используют пластичный. Газообразные смазочные материалы (воздух, азот, водород и др.) применяют для малонагруженных высокоскоростных опор.
Применение в качестве смазочного материала газа резко снижает коэффициент трения и повышает допустимые частоты вращения, что связано с малой вязкостью газа. Недостатки этих опор: чувствительность к перегрузкам и к погрешностям изготовления, склонность к автоколебаниям. Исключить контакт цапфы 5 1 3 4 4 Ркс.
18.1. Подшипник скольжения Рис. 18.2. Совмещенная опора, воспринимающая радиальную и осевую силы 245 вала и подшипника можно с помощью сил магнитного поля. Магнитные подшипники работают без износа при очень высоких частотах вращения (до 10з мин ~) и температурах от абсолютного нуля до +250' С. Магнитные подшипники дорогие и их применяют в особых случаях. Для подшипников, работающих в экстремальных условиях (при высоких или сверхнизких температурах, в глубоком вакууме), используют самосмазывающиеся материалы, Для разделения поверхностей цапфы и подшипника слоем смазочного материала в нем необходимо создать избыточное давление. В зависимости от способа создания этого давления подшипники делят на гидродинамичесние и гидростатичесние.
В гидродинамических подшипниках давление возникает при относительном движении поверхностей благодаря затягиванию масла в клиновой зазор. В гидростатнческих подшипниках давление создается насосом. Более распространены гидродинамические подшипники в связи с простотой конструкции и экономичностью. Подшипник скольжения (см. рис. 18.1) состоит из корпуса 1, вкладыша 2, смазывающих устройств и уплотнений. Обычно корпус подшипника является отдельной деталью, на которую опирается цапфа вала 4, Вкладыш изготовляют из антифрикционных материалов. Часто применяют биметаллические вкладыши, в которых тонкий слой антифрикционного материала наносят на более дешевую металлическую основу. Смазочный материал поступает к рабочей поверхности подшипника из канала 3 через смазочные канавки б.
18.2. области применения, достоинства и недостатки и газовой смазки; способность работать при весьма высоких частотах вращения; хорошее восприятие ударных нагрузок, демпфирование колебаний; простота и дешевизна изготовления; бесшумность. нд~щ«: ~ „,ю * рщ ния; увеличенные размеры в осевом направлении; сложность системы смазки, обеспечивающей жидкостное трение; необходимость применения дорогостоящих материалов для изготовления вкладышей; ограниченные температуры при работе с обычными смазочными материалами (до 150 'С).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
