Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 31
Текст из файла (страница 31)
4) ла = — ~ле (! — — м сова) * 2 ~ 'с с(ес ш пп (1 + — ~ соз а) ), (5) где ле н пи — частоты вращения соответственно внутреннего и наружного вес. З. Контактные еееремекее е еод- мепееке 141 Груэаладъемногть и ршчет надшыиникоа (6) колец подшипника. При вращении колец в равные стороны частота вра. 'щения наружного кольца в формуле (5) принимается со знаком минус, а при вращении колец в одну сторону — со знаком плюс. Частота вращения тел качения вокруг своей асн л — и 1 бы ям —- ~в 0„,, — — соз'а) .
с( Если вектор нагруаки вращается с частотой лп, то частота вращения кольца подшипника относительна вектора пагруакн будет: для ьнутреннего кольца л,п = л — лн; о для наружного кольца «„и = ли — пн. При вращении тел качения вокруг аси подшипника на каждый из иих действует центробежная сила, нагру. жаюшэн дополнительно дорожку ка. чения нэружяого кольца; т «шс где ΄— сила тяжести тела качения, Н; юс — угловая скорость сепаратора. В рэсчетох подшипников, вращаю- шихся с высокой частотой, неабхо. димо учитывать центробежные силы тел качения.
Из формулы (5) следует, что при вращении котец подшипника в одну сторону чглавая скорость сепаратора значительно выше, чем при вращении колец з разные стороны Следовательно, в подшипниках с противоположным вращением колец невтробежные силы тел качения будут аначительно ниже по сравнению г центробежными силами, возннкаюшими при вращении колец в одну сторону. Из формулы (6) следует, что при враШенин колеи подшипника в противоположные стороны высокую частоту вРащения вокруг своей оси имеют тела каченоя В связи с зтнм при вршценин колец ролнкаподшипникоэ в противоположные стороны ролики должны быть изготовлены и отбвлансироваиы с высокой точностью. Рнс. С. Плон скоростей деталей «одын«- ника Если приходящаяся на наиболее нагруженное тело качения внешняя нагрузка меньше центробежной силы тела качения, то в этом случае целесообразно для повышения долговечности подшниника диаметр тела качения уменьшить до оптимального размера [2).
Если цриходяшаяся иа наиболее нагруженное тело качения нагрузка выше его центробежной силы, то диаметр тел качения целесообразно определять по формуле (4). ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ Статическая грузоподъемность подшипников. Подшипники ряда машин периодически подвергаются действию нагрузок при отсутствии вращения. Статическая грузоподъемность (допустимая нагрузка) невращающегося подшипника назначается из условия, что остаточная деформация тел качения и нолец пад этой нагрузкой не превысит допустимую [б) = 10еРм (здесь 0м — диаметр тела качения).
Значения статической грузоподъемности для подшипников различных типов и серий даны в каталогах [4). Если подшипник нагружен одновременно радиальной н осевой силами, то эквивалентная статическая нагрузка для радиальных и радиально.упорных шариковых и роликовых подшидннков принимается большей из расчета по следующим формулам: ро = Хепг + ) еро~ ре = рг (В) Подишпииди «ичэмил 143 В, Зявчеяяя «овввячяеятов Х, я у, Одяорядяые подшяпкккв Двухрядные оодшянявкя Подюяявякя 0.6 0,5 0,6 Шяряковы. Радквхьяо.уооркые ярк а' 48 20 25 26 80 35 зб 40 0,85 0,84 0.76 4 0.74 0.66 0,58 О.
66 0,52 0,43 0,42 0.38 0,37 0.,78 О. 22 0,28 0,26 0.22 Як а Шерякояые счмоустеяевлкявюжяес» оом с!К а 0,5 Ролкковые свмоуствяввякввющкеся к «о- якческке где хо и )70 — коэффициенты радиальной и осевой статических нагрузок (табл. 3). Выбранвый подшипник по статической грузоподъемности должен удовлетворять условию ! О~~СО (9) где Со — статическая грузоподъемность нодшнпника, Подшнпнвки, работающие с частотой вращения и :ы ! мпн Я и рассчитанные на сравнительно небольшой ресурс, необходимо танже проверять на статическую грузоподъемность, так как допустимая на.
грузка, определенная из условия долго. вечности, для малого ресурса может оказаться больше статической грузоподьемности подшипника. Для упорных и упорно-радиальных подшипников эквивалентная статияеская нагрузка принимается большей из расчета по следующим формулам: РО'= Ео+2,3Рг!йа; (!О) Ро = !'о. (1! ) Выбранный подшипник должен удовлетворять условию Ро 4 Со. (12) Динамическая грузоподъемность подшипников. Усталостное выкрашиваиие поверхностей качения является типичным отказом подшипников в работе. Расчет подшипников основан на известном уравнении кривой устало- сти где а — переменное напряженке цикла; Ф вЂ” число циклов изменения этих напряжений до разруяпения детали (образца); ш и Π— постоянные вели.
чины, зависящие от свойств материала и состояния поверхности детали. Так кэк контактные напряжения в подшипниках нелинейно связаны с действующей нагрузкой то расчет удобнее вести по действую. щей на подшипник нагрузке, В этом соотношении А — коэффициент, зависящий от радиуса кривизны соприкасающихся тел, распределения нагрузки между телами качения, коэффициента Пуассона и модуля упругости материала деталей подшипника; Ь вЂ” знаменатель показателя степени (Ь = 3 — для шарнкоподшинииков; Ь = 2 — для роликоподшип.
ников). Швркковые рвдквлькые а~У = 6, . (13) ашвх АР (14) !49 Грузоподъемность и ршчгт подшипников Метеривл колец и тел качения ШХ15, 05Х!5Ш Класс тояиости подшипников Лля роликопоц. шнпияков с роликвми аля ролилоподшип. ивков с роликами для шерико- подшипииков для шерико- поашипииков бомбиии- ровеи. ними бомбяиировеи имми цилии- дриче- скимя Пялии- ариче- скими О 5 5и4 1. 50 1.55 1,40 ! 1.!О 1,15 1,20 !.25 !.ЗО 1,!5 1,20 1,25 !.!5 !.20 !.25 ! 1,!О 1,!5 4. Зяечеимя «ееФФициеите ивчеств» К иеч Так как число циклов натруженна (неодинаковое для точек тел качения и дорожек качения) зависит от числа оборотов за время работы подшипника Е: К = ВЕ, то, подставляя последние соотношения в уравнение ((3), получим АВР Е=О, где  — коэффициент, зависящей от числа тел качения, среднего диаметра подшигника, диаметра тел качения и угла контакта; Š— долговечность, млн, оборотов.
т 6 Обозначая — = р; — = б* = Ь ' АВ , = СР, найдем ( С вЂ” = Е =б.!О 'лЕа ((5) где С вЂ” динамическая грузоаодъемность, Н; р — показатель степени, на основании экспериментальных данных: р = 3 (т = 9! при начальном точечном контакте (для шарикаподшипников); р= 3,33(пт = 6,66) нрн начальномлниейном контакте (для роликоподшипников); Еа — долговечность, ч; Р— динамическая эквивалентная нагрузка Н; я — частота вращения подшипника, мии-1, По фиэнческому смыслу динамическая грузоподъемность С эквивалентна радиальной нагрузке, которую под- Ц!Х!5Ц! и ДИЗ47Ш !стели в.чектрошлечового или вакуумного перечлввв! шнпник может выдержать в течение базового числа оборотов !04. На основании экспериментальных исследований установлены зависимости для динамической грузоподъемности подшипников, аналогичные по сгрчктуре соотношениям для статической грузоподъемности.
Значение динамической грузоподьемиости для подшипников различных типов и серий нулеиого класси точности приведены э каталогах и справочниках па подшипникам (4). Лля подшипников, изготовляемых по более высокому классу точности, чем нулевой, из стали пааышснной чистоты с бомбипироваяиыми роликами, динамическая грузоподъемность принимается по справочнику-каталогу, но с учетом коэффициента качества (табл.
4), т е, С =- СнвтКнвч, (!6) где С вЂ” динамическая грузоподъемность используемого подшншшка; Скат — динамическая грузоподъем. ность подшманика по справочнику. каталогу; Кквч — коэффйциент качества. Если в указанном справачнике-каталоге не приведен используемый подшипник или ие приведена ега динамическая грузаподьемность, то ана определяется по зависимостям„ установленным на оснонании результатов экспериментальных исследований под. шипникон различчых типов [4). 150 Подшипники кочгния Если подшипниковый узел содержит несколько одинаковых подшипников, подобранных так. что нагрузка между ними распределяетсн рзвночерно, то обгцую днначнческую грузоподъемность подшнпникового узла Сд определнют по формуле Сх=[ 'С, (17) где 1 — число олинаковых подшипников в опоре, С вЂ” динамическая грузоподъемность подшипника, для рве~эта потребной динамической грузоподъемности необходимо анать эквивалентную нагрузку на под. шинник.
ЭКВИВАЛЕНТНАЯ НАГРУЗКА И РАСЧЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШ И П Н И КО В В большинстве случаев подшипники качении подвергаются совместному Зейстнию осевой и радиальной нагрузок. Условия работы (харантер действия 'нагрузок, температурэ и т. д,) подшичйнков также разнообразны. Влияние основных эксплуатационных факторов .на работоспособность подшнпнинов учитывают путем введе. нин н рас~ет эквивалентной нагрузки— «рнтерия подобна, кото ый обобщает накоплен ый очч по эксплуатацич полшипинков в различных коиструкцн их. По физическому смыслу экннвалеит.
ная нагрузка — механический экви. валент реальных условий нагружения подшипника, равноопасный по степени его повреждаемостн с простым иагружением ралиальной силой в типичных (лабораторных) услоанчх. Экнивалентьу1о нагрузку для 'радиальных шарикополшипннкоа и радиально-упорных шариковых и роликовых подшипников находят из соотношения Р = (ХУЕг+ 1 Ра) КОКт (18) где Х и У вЂ” коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузон (табл.
5); У вЂ” коэффициент вращения, 1 при вращении внутреннего кольца; У = 1, 2 при вращении наружного кольца, Р, и Е, — соответ- стаенно раднальнан и осенен силы, воспринимаемые подшипником; Ка— коэффициент безопасности, учитываю. щий влияние иа долговечность цод- шнпников характера действии внеш. иих нагрузок (табл. 6); К, — темпера- турный коэффициент (табл. 7), Значения коэффициентов Х и У н табл. 5 ланы в зависимости от отио. шенин Р,(УР„, которое алкает нз рас- пределение нагрузки мен ду телами качения.
При лаалых эначеннчх осе- вой силы Р„ (илн до некоторого отно- пения — ( е) из-за радиального 1 Еа зазора в подшипнике возникает повы- шенная неравномерность распределе- ния нагрузки между теламн качения, С увеличением осевой нзгрузкн (или Р прн — а е) происходит выборка УР, зазора, рабочая эона в подшипнике возрастает и улучшается распределе- ние нагрузки.
Ра Поэтому цри отношении —, а УЕ, осевую силу не учитывают (принимают Х = 1 и У = О) н расчет ведут лишь по радиальной иагр)зке. Значения е даны в табл. 5 в завнсиРа мости ст о нсччении — (алесь Се— Са статическая радичлън ч грузопсдъеч. ность подшийнина), В ряде отраслей машиностроении (авна-, вагоностроенни и т. д.) при точном опрелеленни нагрузок исполь- зуют более низине значения Кш под- твержденные опытом эксплуатации (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
