pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Мощность тепловыделения (Вт) в многоклиновых гидродинамических подшипниках Я = 7,4 10 '2 ри2~Рг, где и — частота вращения вала, мин ', д— диаметр шейки вала„мм; я — число башмаков (клиньев) в подшипнике. Щелевые уплотнения. Мощность тепловыделения (Вт) в щелевых уплотнениях =1,7 10 '4р[.сРи'/Ь, где Š— длина уплотнения (уплотняющей щели) вдоль оси вала, мм; д — диаметр шейки вала, мм; и — частота вращения вала, мин; Ь вЂ” диаметральный зазор, мм. 7.5. Значения коэффициента ~о Смазывание Тнп подшипника в масляной ван- не впрыскива- нием в масляной ванне пластичным смазочным материалом масляным ту- маном 0,7 — 1 6 — 12 12 — 20 4 — 6 3 — 4 1,5 — 2 3 — 6 6 — 10 2 — 3 1,5 — 2 0,7 — 1 12 — 24 24 — 40 8 — 12 6 — 8 3 — 4 2 3 — 4 П р и м е ч а н и е.
Меньшие значения 1о даны для более легких серий. где Ь вЂ” ширина ремня, мм. Шариковый радиальный однорядный и двухрядный сферический Шариковый радиально-упорный: однорядный двухрядный Роликовый радиальный: с цилиндрическими роликами игольчатый: однорядный двухрядный двухрядный сферический Роликовый радиально-упорный конический Шариковый упорный Роликовый упорный: с цилиндрическими роликами сферический Зубчатые передачи.
Мощность тепловыделения (Вт) в зубчатых передачах О = а„( С.„Ь й„'+ 2тК„!„Р„/(И„сов'Р)) (7.3) Здесь о„— окружная скорость колеса, м/с; ф— коэффициент, зависящий от условий смазывания; Ь вЂ” ширина колеса, мм; т— модуль, мм; Кк = л(в ! + в2) / 12(е! + 82) ~; Кк = =0,9...1,2 для прямозубого зацепления, где в«, в2 — коэффициенты перекрытия соответственно за полюсом и до полюса зацепления; ~„= 0,08...0,1 — условный коэффициент трения, 'причем ~,=0,08 — для колес со 'шлифованными зубьями; Р, — окружная сила; Н; д„— диаметр начальной окружности, мм; р — угол нак,лона зубьев, '.
Для отдельно расположенной передачи: при обильног подаче масла С,к=0,6 ° 10 ', при погружении колеса на высоту зуба С,к= =10 '. В коробке скоростей с циркулирующим смазочным материалом: для колес, не находящихся в зацеплении, С„= (1...1,5) 10 для колес, находящихся в зацеплении, С,к= = (2...3) 10 ' (большие значения С„для тяжелых и крупных станков при модуле колеса т.'= 5 мм). Ременные передачи.
Мощность тепловыделения (Вт) в ременных передачах 1 1 0 — Со ~ор — + — + 0,03«рРО и, шк ! «"" шк2 где Со — коэффициент, зависящий от типа ремня и его скорости; г — число ремней или ребер (для поликлиновых ремней); я=1 для зубчатых ремней; о — скорость ремня, м/с; д,«, д,2 — соответственно диаметры ведущего и ведомого шкивов, см; ср — коэффициент тяги; для клиновых ременных передач гр=0,5; для поликлиновых передач с ремнями сечений К Е, М соответственно «р равно 1,0; 0,8; 0,5; Ро — передаваемая окружная сила, Н.
Для клиновых и поликлиновых ремней Со —— = 10 (К! + К2пр) . Значения коэффициентов К! и К2 для клиновых (сечений А, Б, В) и пол иклиновых (сечений К, Л, М) ремней: с Сечение . . А Б В К Л М К! .. 0,250 0.,720 2,000 0,016 0,370 2,150 К~ . - 0,0150,0110,00750,0040,0080,008 Для зубчатых ремней СО = КзЬ + К4ор ~®, Модуль, мм1 1,5 2 3 4 5 7 Кз .. 0,40 0,90 2,30 4,0 21,0 35 100 К4 . . 0,63 0,95 1,45 1,9 4,11 2,21 4,11 Для зубчатых ремней мощность тепловыделения под нагрузкой определяется в первом приближении, как для зубчатых передач 1',=0,35. Коробки скоростей и подач.
Мощность тепловыделения (Вт) в коробках скоростей и подач Д=К д, (Хп,.+К д п /д,), (7.4) где К = (3...5) 10 ~ — коэффициент, меньшие значения при высоком качестве сборки, хорошей приработке; Ы,р — средний диаметр шеек 5ОХ 10 1140 100 Х 1О 5200 П р и меч а н и е. д — диаметр винта, мм; 1 — шаг, мм. При практических расчетах момент М~, зависящий от внешней осевой нагрузки на винт и его опоры, можно не учитывать. Для широко применяемых в опорах механизмов подачи станков с ЧПУ комбинированных подшипников типа 504700, 504900, содержащих один упорный и один радиальный роликовый подшипник, в табл. 7.6 приведены значения момента трения при холостом ходе.
Направляющие скольжения. Мощность тепловыделения (Вт) в направляющих скольжения Я=р5п~, где р — давление в направляющих, МПа; 3 — площадь рабочей поверхности, мм2; и — скорость скольжения, м/с; ~ — коэффициент трения скольжении. промежуточного вала, мм; и; — частота вращения вала, мин ', К вЂ” коэффициент, учитывающий дополнительные потери в шпиндельных подшипниках: К =1,5 для шпинделей на подшипниках качения; К =2 для шпинделей на подшипниках скольжения; д — средний диаметр шеек шпинделя, мм; и — частота вращения шпинделя, мин Формула (7.4) позволяет лишь ориентировочно оценить значение мощности тепловыделения в коробках скоростей и подач.
Более точно мощность тепловыделения в коробке на каждой ступени частоты вращения рассчитывают путем суммирования потерь по каждой группе элементов: зубчатым колесам, подшипникам, муфтам и т. д. Суммарная мощность тепловыделения (Вт) в коробке Я = 9„„+ ߄— Я„. Здесь Я,„— мощность тепловыделения на холостом ходу, Вт; ߄— мощность тепловыделения под нагрузкой, Вт; ߄— мощность теплового потока, отводимого маслом, Вт, 9„=срГ (тт ~ — д 1), где с — удельная теплоемкость масла 1среднее значение с=1880 Дж/(кг.'С) ~, Дж/(кг.'С); Ъ' — расход прокачиваемого масла, м'/с; тт 2 — температура масла на выходе, С; тт„, — температура масла на входе, С.
Среднее значение 6„~ — 6 ~=2...5 'С. Передача винт — гайка качения. Мощность тепловыделения в передаче винт — гайка качения (ВГК) и опорах ходового винта рассчитывают по формуле (7.1). Для стандартных отечественных передач значения момента Мо (Н - мм) (они определены при условии, что значение силы предварительного натяга составляет 25 % допустимой осевой статической нагрузки) приведены ниже.
дХ~ . 25Х5 32Х10 40Х10 Мо * 260 410 630 63Х10 8ОХ10 1950 3210 7.6. Момент трения холостого хода комбинированных упорно-радиальных роликовых под- шипников Момент трения холостого хода, Н мм Обозначение , подшипника Размеры подшипника, мм 650 2000 850 2950 1300 1500 3900 1750 7000 7600 8600 25Х 57 25 Х 72 ЗОХ 62 ЗОХ 80 35 Х 70 40 Х 75 40Х 90 45Х 80 50 Х 110 55 Х 115 60 Х 120 504705 504905 504706 504906 504707 504708 504908 504709 504910 504911 504912 Направляющие качения.
Мощность тепловыделения (Вт) в направляющих качения Я =(иРа+ ~,Р/г„р) и, где и — число граней направляющих; Ро — начальная сила трения на одной грани направляющих, Н; для сепараторов всех конструкций — в среднем Ро — — 4 Н; ~, — коэффициент трения качения; ~„=0,01 мм для стальных закаленных направляющих, шариковых или роликовых; 1',=0,025 мм для чугунных незакаленных направляющих; г„, — приведенный радиус тел качения, мм; Р— нормальная нагрузка на одну направляющую, Н; о— скорость перемещения рабочего органа, м/с.
Шкафы электрического и электронного оборудования, как правило, не находятся в непосредственном контакте с основными элементами станка, а передают им свою энергию путем конвективного и лучистого теплообмена. В этом случае тепловой поток к основным элементам станка незначителен, и его влиянием на тепловой режим станка можно пренебречь. В противном случае тепловой поток Я '(Вт), передаваемый основным элементам станка от шкафов электрического и электронного оборудования, Я=ХМ',— ХЯ;, где Х1Г,— тепловой поток встроенного электрооборудования, Вт; Хф — тепловой поток, отводимый в окружающую среду, Вт.
Значения коэффициента трения со смазочным материалом для пары: Пара Коэффициент Чугун — чугун...., .. 0,15 — 0,17 Сталь — чугун....... 0,05 — 0,15 Сталь — сталь........ 0,05 — 0,10 Сталь — бронза....... 0,10 — 0,15 Чугун — бронза...... 0,15 — 0,17 Чугун — текстолит...... 0,17 — 0,20 Чугун — фторопласт 4..... 0,02 — 0,03 П р и м е ч а н и е. Значения ~ даны для следующих условий: давление 0,2 МПа, смазочный материал — масло «Индустриальное 45».
7.7. Значения теплопроводности Л, плотности р, температурного коэффициента линейного расширения р, коэффициента Пуассона р,, модуля упругости Е, удельной теплоемкостн с различных материалов Р 1О',1/ С р, кг/м Е.10 '', Па Материал Л, Вт(м.') с, Дж/(кг 'С) Сталь Чугун Бетон Синтегран 11 — 12 10 — 11 10 — 14 12 — 14 0,24 — 0,28 0,23 — 0,27 0,16 — 0,18 0,'25 — 0,'40 2 — 2,1 1,2 — 1,6 0,2 0,35 45 63 1,3 1,7 7900 7220 2300 2500 460 500 1150 920 Тепловой поток Процесс резания.
Мощность тепловыделения (Вт) в процессе резания Я=ХР;оА/Х1;, где Р; — сила резания, Н; о; — скорость резания, м/с; А — время работы в с-м режиме, с. Эта теплота распределяется между заготов- кой, стружкой и охлаждающей жидкостью. При резании металлическим инструментом металлов с высокой теплопроводностью (углеро- дистые стали) в среднем 60 — 80% теплоты уходит в стружку, а при шлифовании примерно столько же в заготовку.
Другие составляющие теплоотвода достигают в среднем 5 — 15 %. Количество теплоты, отводимой в стружку и инструмент, растет с увеличением скорости резания и площади срезаемого слоя, а коли- чество теплоты, отводимой в СОЖ,— с увели- чением ее подачи и теплоемкости. При глубин- ном шлифовании в стружку может уходить до 75 % теплоты. При обработке металли- ческим инструментом материалов с низкой теплопроводностью (жаропрочные, титановые сплавы) 35 — 45 % всей теплоты переносится в заготовку, 20 — 40 % — в инструмент. Система смазывания.
Мощность тепловыделе- ния (Вт) в системе смазывания Я=рЯ„/(т1,т1„,„), где р — давление в гидросистеме, Па; производительность насоса, мз/с; т1,— объемный КПД насоса; т1„,„— механический КПД насоса. Расчет тепловых потоков в системе основ- ных элементов станка. Уравнение теплового баланса ~-гг основного элемента и д + д„.+ Х ~,,-= Хд„, с=1 у~к| Здесь © — тепловой поток, идущий на нагрев основного элемента (аккумуляция тепловой энергии), Вт; ߄— тепловой поток, отводимый от элемента в окружающую среду, Вт; а— общее число основных элементов; ©; — тепло- вой поток в сопряжении между ~-м и ~-м эле- ментами, Вт; ХЯ„; — суммарный тепловой поток, подводимый к основному элементу станка от источников тепловыделения, Вт; ©=с;т~дб;/д1, где с; — удельная теплоемкость, Дж/(кг.'С); т,.
— масса элемента, кг; б,. — средняя темпе- ратура элемента, 'С; ~ — время, с. Я„. = Ь;5;(6; — д„.), (7.5) где Ь,. — коэффициент теплоотдачи в окружающую среду, Вт/(м ° С); 5,. — площадь тепло- отдающей поверхности, м-'; д,~ — температура с окружающей среды, 'С. Тепловой поток ©1 = ЬстцБет>Я вЂ” ® > где Ьы; — коэффициент теплопередачи между г- м и 1-м элементами, Вт/ (м 'С); 5„;;— площадь тепло передающей поверхности, м', 6,- — средняя температура сопряженного элемента, 'С. Значения коэффициента теплопередачн 1Вт/(м ° 'С)1 в затянутых стыках без смазочного материала (1) и со смазочным материалом (11) приведены ниже.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
