Атлас конструкций-2 (841073), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В результате этихрасчетов подбирают подшипник по каталогу.Расчеты начинают с определения реакций в опорах.Вал на подшипниках, установленных по одному в опоре, условнорассматривают как балку на шарнирно-подвижных опорах или какбалку с одной шарнирно-подвижной и одной шарнирно-неподвижной опорой. Принимают, что радиальные реакции (F r ) приложенык оси вала в точках пересечения с ней нормалей, проведенныхк серединам контактных площадок на наружных кольцах. Еслив одной опоре установлены два подшипника, то задача оказываетсястатически неопределимой.
Точное решение этой задачи весьмазатруднительно, поэтому в инженерной практике обычно основываются на упрощающих предпосылках. Так, при длинных валах (l/d>=10)приустановкесдвоенныхрадиально-упорныхподшипников в одной опоре можно считать радиальную нагрузкуприложенной в средней плоскости сдвоенных подшипников.При выполнении расчетов и конструировании приходится применять метод последовательных приближений: вначале размеры подшипников и места их расположения намечают на чертеже приближенно, затем, после подбора подшипников, уточняют чертежи расчет. В ряде случаев направление вращения может бытьпеременным или неопределенным, причем изменение направлениявращения может привести к изменению не только направления, нои значений реакций в опорах.
Некоторые нагрузки, напримернагрузка на вал от муфты, могут иметь неопределенное направление.Во всех случаях при расчете реакций в опорах рассматриваютопасный случай. Возможная ошибка при этом приводит к повышению надежности. Если известен закон изменения нагрузок, торасчеты выполняют по эквивалентной динамической радиальной (Рэr)или эквивалентной динамической осевой (Рэa) нагрузкам, методрасчета которых приведен ниже (формула 6).При установке вала на двух радиальных или радиально-упорныхподшипниках нерегулируемых типов внешнюю осевую нагрузку навал (Fa) воспринимает один из них, причем в том направлении,в котором он ограничивает осевое перемещение вала.При определении осевых нагрузок на радиально-упорные подшипники регулируемых типов следует учитывать осевые силы, возникающие под действием радиальных нагрузок из-за наклонаконтактных линий.
Задача о нахождении осевых реакций в опорах(F a ) является в этом случае статически неопределимой, так какзначения этих сил зависят и от осевых составляющих радиальныхнагрузок, а следовательно, от типа подшипника (шариковый,роликовый), углов наклона контактных линий, значений радиальныхнагрузок, а также от того, как отрегулированы подшипники. Еслиподшипники собраны с большим зазором, то всю нагрузку будетвоспринимать только один (или два) шарика или ролика. Осеваясоставляющая от радиальной нагрузки при этом будет равна Frtg a.Условия работы подшипников при таких больших зазорах крайненеблагоприятны, и поэтому такие зазоры недопустимы.
Обычноподшипники регулируют так, чтобы осевая игра при установившемсятемпературном режиме была близка к нулю. В этом случае придействии на подшипник радиальной силы под нагрузкой будетнаходиться примерно половина тел качения, а суммарная по всемнагруженным телам качения осевая составляющая будет равнапроизведениюгде—для конических роликоподшипников (см. листы З61, 362);для радиально-упорных шарикоподшипников при(см. лист 360).При определении е' для радиально-упорных шарикоподшипниковс малыми номинальными углами контактанеобходимоучитывать изменение этих углов под действием осевой нагрузки. Дляэтих подшипников е' можно определить по формулегде С0r — базовая статическая радиальная грузоподъемность, или порис. 1.
Как следует из сказанного выше, произведение e'Fr представляет собой минимальную осевую силу F Amin , которая должнадействовать на радиально-упорный регулируемый подшипник призаданной радиальной нагрузке. Сила эта возникает в месте контактанаружного кольца подшипника с крышкой корпуса. При отсутствииупора кольца в крышку оно будет отжато в осевом направлении, чтоприведет к нарушению нормальной работы подшипника. Такимобразом, для нормальных условий работы этих подшипниковдолжно выполняться условиеТак, дляуравнения:схемы,изображеннойнарис.
2,составляютсятриРасчеты подшипников на заданные ресурс (долговечность) и надежность по ГОСТ 18855—82 (СТ СЭВ 2793—80).Одним из основных видов разрушения подшипников являетсяусталостное изнашивание поверхностей качения в результате выкрашивания. Расчеты на долговечность (ресурс) основываются наэкспериментальных данных, обработанных методами математической статистики, причем под долговечностью понимается свойствообъекта сохранять работоспособность до предельного состояния,оговоренного в технической документации.
Показателями долговечности могут служить ресурс или срок службы. Ресурс подшипника этонаработка до предельного состояния, выраженная в миллионахоборотов или часах, а срок службы подшипника -календарнаяпродолжительность его эксплуатации до момента наступленияпредельного состояния, выраженная в годах, месяцах, сутках, часах.Срок службы включает наработку изделия и время простоев.При использовании данных, приведенных на листах 357...362,расчет подшипников следует выполнять только по скорректированной расчетной долговечности.Скорректированная расчетная долговечность (ресурс) в миллионах оборотов при вероятности безотказной работы 90% шариковыхподшипников(2)Еслито более половины или все тела каченияподшипника оудут находиться под нагрузкой. Жесткость опорыс ростом осевой нагрузки увеличивается, и поэтому в некоторых опорах (например, в опорах шпинделей станков) применяют сборку с предварительным натягом.
В этом случае заминимальную принимают несколько большую осевую силу, напримерПредварительный натяг применяется и в упорныхшарикоподшипниках для предотвращения гироскопического верчения шариков.С учетом сказанного, при нахождении осевых реакций следуетисходить из условия равновесия всех осевых сил, действующих навал, и условия ограничения минимального уровня осевых нагрузокна радиально-упорные подшипники, которое обеспечивается правильной регулировкой подшипников при сборке узла вала.Рис. 1-13 —Приборы и аппараты, используемые периодически (демонстрационнаяаппаратура, бытовые приборы).......................................................................Механизмы, используемые в течение коротких периодов времени (сельскохозяйственные машины, подъемные краны в сборочных цехах, легкиеконвейеры).............................................................................................................Ответственные механизмы, работающие с перерывами (вспомогательныемеханизмы на силовых станциях, конвейеры для поточного производства,лифты, нечасто используемые металлообрабатывающие станки) .............Машины односменной работы с неполной нагрузкой (стационарныеэлектродвигатели, редукторы общего назначения)........................................Машины, работающие с полной нагрузкой в одну смену (машины общегомашиностроения, подъемные краны, вентиляторы, распределительныевалы).......................................................................................................................Машины для круглосуточного использования (компрессоры, насосы,шахтные подъемники, стационарные электромашины, судовые приводы)Непрерывно работающие машины с высокой нагрузкой (оборудованиебумагоделательных фабрик, энергетические установки, шахтные насосы,оборудование торговых морских судов).........................................................Примечание.
По справочнику-каталогу [1] рекомендуется тривида условий использования коэффициента а23-:1) обычные условия применений подшипников;2) условия, характеризующиеся наличием гидродинамическойпленки масла между контактирующими поверхностями колец и телкачения (Л>=2,5) и отсутствием повышенных перекосов в узле;3) условия второго вида при изготовлении колец и тел качения изэлектрошлаковой или вакуумной сталей.Рекомендуемые значения ресурсов подшипников различных машин в часах:50040008000120002000040000100000По определению ГОСТ 18855—82, базовая динамическая радиальная (осевая) грузоподъемность — постоянная радиальная (осевая) нагрузка, которую подшипник качения может воспринимать при базовойдолговечности, составляющей один миллион оборотов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
