Anuriev_T2 (522954), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Кт — 1 ( г ~а)КБКТ = ( 0,67 2800+1,21 4320)1.4 1 = 9945Н 6 Ра "рн и Расчетный скорректированный ресурс ' = 0,62 (вероятность безотказной Рнс. 31. Расчетная схема к примеру 4 работы 95%, табл. 68), а2з = 0,6 (табл. 70) и /с = 10/3 (роликовый подшипник) С...1 10 6 10аа 1 23 р ! 60п г 87801~В/3 106 ' ~ 9945 60 970 Расчет допустимой осевой нагрузки для роликовых радиальных подшипников Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами, как правило, применяют только для восприятия радиальных сил. Способность роликовых радиальных подшипников выдерживать осевые нагрузки зависит от конструкции подшипника и качества их исполнения.
Подшипники типов 12000, 42000, 62000 и 92000 помимо радиальной могут также воспринимать бортиками колец и торцами роликов относительно небольшие осевые нагрузки, которые в определенных допустимых пределах не вызывают снижения расчетного ресурса, при вычислении которого учитывают лишь радиальные силы. Это обусловлено тем, что радиальные силы воспринимают образующие роликов, контактируюшие с дорожками качения колец, тогда как осевые силы действуют на борта колец и торцовые поверхности роликов. При этом важную роль имеют характер нагрузки, частота врашения и смазывание подшипника.
Допустимую осевую нагрузку 1г,] можно определить по формулам: - для подшипников серий диаметров 1, 2,3и4 ~Р;,) = /с, С ~1,75 — 0,1251дл(0 — с!)); ПОДШИПНИКИ 134 ТРЕНИЕ В ПОДШИПНИКАХ Р = 0,1047Тт и, Тгр Лр ~рез с1/2 0,02 0,1 0,2 0,2 Тип подшипника 0,0020 0,0015 0,0030 0,0020; 0,0040 0,0040 0,0080 0,0080 конический - для подшипников серий диаметров 5 и 6 [~а] = 7сАСог[1,16 — 0,08/сдл(.0 — с~1], где /сА и 1сд - коэффициенты, значения которых приведены в табл.
72 и 73; С„- статическая грузоподъемность, Н; и — наибольшая частота вращения, об/мин; Ю и Ы— соответственно наружный диаметр и диаметр отверстия подшипника. При малых частотах вращения допустимы случайные кратковременные нагрузки большей величины, но не выше 40% статической грузоподъемности подшипника. 72. Значения коэффициента lс4 Постоянная осевая сила при высокой частоте вращения и высокой температуре, высокотемпературные масла (ие рекомендуется применять роликоподшипники с цилиндрическими роликами) Переменная осевая сила и умеренная температура, пластичный смазочный материал — тяговые электродвигатели Непродолжительная осевая сила и низкая температура, жидкий смазочный материал - коробки передач автомобилей: главная передача вал шестерни заднего хода Случайная осевая сила и низкая температура, пластичный смазочный материал — блоки, электротази, кран-бачки 73.
Значения коэффициента lса Энергетические потери в подшипни складываются в основном из потерь трение, возникающих вследствие прос зывания в местах контакта тел качении кольцами и сепаратором, несовершенн упругости материала тел качения и колец механических потерь в смазочном матер ле, Переходя в теплоту, эти потери вы вают повышение температуры подщи ковых узлов. Они не являются постоя ми во времени и определяются констр цией подшипника, режимами его работь1 смазки. Мощность (Вт), расходуемая преодоление трения в подшипнике, где Т, - момент трения, Н.м; и — час вращения, об/мин.
Приближенно оценить момент тре при действии результирующей нагрузки, превышающей 10-20% динамической зоподъемности, можно по формуле где Я, - приведенный коэффициент тре (в зависимости от условий работы и подшипника ~,„= 0,001-0,02; для подш ников с пластичным смазочным матер лом значения /;р приведены в табл. 14 Рре~ 1( Р + Р„- результирующая нагр Г2 2 ка на подшипник, Н; Ы - диаметр отверст подшипника, мм. 74.
Значения коэффициента Д Шариковый: радиазьный сферический радиазьно-упорный и упорный Роликовый: с короткими цилиндрическими роликами с длинными цилиндрическими роликами радиальный сферический игольчатый ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ 135 При более точных расчетах моМент трения ~ определяют как сумму составляющих у от нагрузки и Тем от смазочного мате- риала Т, =Т, +Тм. Составляющая момента трения, обуовленная условиями нагружения, Тнт т1 ~1 Рри Здесь Я - коэффициент, зависЯщий от нструкции подшипника и нагрузки.
Его значения для РоликоВых пОдшипникОВ приведены в табл. 75. Г1 =Г, 75. Значения коэффиииента,/1 для роликовых подшипников тле Рб - статическая эквивалентная нагруз('бт или Рсд; Сб - статическая грузоподъемность (Со, или Сб~). Значения коэфф"циентов /с1 и /с приведены в табл. 76. условная нагрузка Г1 зависит от значения и направления на Рузки на подшипник. 76. Значения коэффициентов /с1 и /с Ттр Тнт + Тем + Тб ~ип РоликОВОГО подшипника Для шарикоподшипников й (о/ 0) Для шариковых подшипников Г = ЦГ /е — 0,1Г при условии Г > Г . Для радиально-упорных роликопод- шипников е1 = 1,2е / е при условии Г1 > Г Для Упорных и Упорно-Радиальных щарико- и роликоподшипников Коэффициент е для радиальных и р ально-упорных шарикоподшипников определяют по табл.
64, а для остальных - по каталогу. Момент Т,„доминирует в суммарном моменте трения у медленно вращающихся тяжелонагруженных подшипников. Составляющая момента трения, обусловленная гидродинамическими потерями в смазочном материале, Н м: Тсм = 0 979'10 /с (~п) Р ,„ при чп> 2000; Тсм = 1,55 10 ~т„~др, при чп < 2000, где ч — кинематическая вязкость смазочного материала, мм2/с; и — частота вращения, об/мин; Рр„- диаметр окружности, проходящей по центрам тел качения, мм; ,/,„- коэффициент, зависящий от типа подшипника и способа смазывания, табл. 77. Кинематическую вязкость пластичных смазочных материалов принимают по маслу, на основе которого изготовляют этот материал. Формула справедлива для масел с плотностью около 0,9 г/смз. Для роликовых подшипников с короткими цилиндрическими роликами, работающих под действием радиальной и осевой сил, следует учитывать составляющую Тб момента трения, обусловленную трением ролика о направляющий борт: Где Тб — Уб ~а Рр, а коэффициент.тб (табл.
78) зависит от смазочного материала и конструкции подшипника. ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ 137 79. Значения скоростного параметра 0р~ и Значения Юр„п, мм об/мин, для смазочного материала Тип подшипника пластичного жидкого Шариковый: адиальный однорядный радиальный однорядный с зашитными шайбами радиальный олнорялный с уплотнениями радиальный сферический двухрядный ралиачьно-упорный однорялный с углом контакта до 2бо упорный однорядный Роликовый: Ради ы короткими цилинд1зически „ конический однорядный конический двухрядный конический четырехрядный 4,5 105 4,0 105 4,0 105 4,0 105 4,0.105 1,3 105 5,5 105 5,5.105 5,5 105 1,8 105 3,5 105 2,5 105 2,0 105 1,5 105 4,0 105 3,0 105 2,5 105 2,0 105 Тип подшипника определяет кинематику и потери на трение.
Наиболее быстроходными являются прецизионные радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники легких и сверхлегких серий. Подшипники тяжелых серий менее быстрохолны. Для нормальных частот врашения применяют в основном подшипники класса точности 0 со стальными штампованными сепараторами. В таблицах технических характеристик приво Риволят значения предельных частот враш ния лля подшипников класса точности 0 шения с обы обычными для данных типов конструкциями сепараторов. П Ри повышенных частотах используют полшипн ипники высокой точности с массивными в , в основном латунными, бронзовыми текстоли скоростн л„ы и сепаратоРами дл изводят п ростных узлов велуши' фи " керамичес олшипники с течами качения из ических материалов, которые вследсти, те моалои плотности и высокой прочноРмо- и износостойкости, коррозионстойкости являются весьма перспекподшипниках с шариками из мр на основе нитРида кРемниЯ 51зХ4 ерамики на еньше ш е"ловылеление (вследствие меньего козф зффипиента трения), меньшие цен- тробежные нагрузки от тел качения, что позволяет повысить в 1,5-2 раза ресурс высокоскоростных узлов различных машин.
При проектировании быстроходного узла следует учитывать изменение зазора в подшипнике, возникаюшее вследствие перепада температур между наружным и внутренним кольцами. Уменьшение зазора может быть особенно значительным вследствие повышенного скольжения при быстром разгоне подшипника с пластичным смазочным материалом. С„И00000ч 0,У 0,д 0,7 0,6 0,5 0,Е (О !00 300 500 700 Рррр ии Рнс. 32.
Зависимость коэффициента К, учнтываиннею влияние нагрузки, от РесУРса Еа н днаметРа 4У П р и и е ч а н и я: 1. Значения приведены лля подшипников со стальным штампованным сепаратором, работаюших пРи температуре не выше 100 'С. 2. При угле контакта 36' для радиально-упорных шариковых подшипников скоростной параметр снижается на 25%. ПОДШИПНИКИ 138 ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА 80. Основные показатели качества подшнпннков качения Обозначение показателя Наименование характеризуемого свойства Показатели назначения Нагрузочная способность динамике Колебания механические Показатель надежности Безотказность Показатели экономного использования материалов и энергии Рациональность использо ния материалов Рациональность кон струкц и качество исполнения То же Э, Эв Для повышения предельной частоты вращения решающее значение имеют смазочный материал и охлаждение подшипника.