Глава 8 Элементы конструкции и механические расчеты (967520), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Рис. 8.16. Подшипниковый щит

асинхронного двигателя

Дня центровки относительно станины в верхней торцевой части щита делают кольцевой буртик. Если буртик подшипникового щита входит в расточку корпуса, то такое сочленение образует внутрен­ний замок. При расположении буртика на наружной поверхности станины замок называется наружным.

В машинах защищенного исполнения в щитах выполняют окна дня прохождения охлаждающего воздуха. Если подшипниковый щит охватывает коллектор или контактные кольца, то для доступа к щеткам в верхней его части делают проемы, закрываемые крышка­ми. Для закрепления щита в станке при его обработке на нем делают специальные технологические приливы.

В машинах большой мощности при внешних диаметрах более 1 м подшипники выносят за корпус и устанавливают на специаль­ных стояках (рис. 8.17). Стояковые подшипники крепят болтами к той же фундаментной плите, на которой установлен корпус. Во избежание появления подшипниковых токов один из стояков изолируют от фундаментной плиты изоляционной прокладкой, при этом с помощью изоляционных трубок и шайб изолируют также крепящие болты и штифты.

Подшипниковые токи, которые замыкаются по контуру вал — стояк подшипника — фундаментная плита — стояк подшипника — вал, приводят к коррозии поверхности подшипников, шеек вала и вызывают старение масла. Причиной появления этих токов является ЭДС, наводимая в вале от сцепленного с ним изменяющего во времени потока, вызванного магнитной несимметрией из-за нали­чия стыков между частями статора и сегментами, наличием шпоночных канавок, эксцентричным положением ротора и т. д. Появление подшипниковых токов наблюдается главным образом у машин от­носительно больших мощностей.

По конструктивным признакам подшипники подразделяют на подшипники качения (роликовые и шариковые подшипники) и подшипники скольжения. По роду воспринимаемой нагрузки раз­личают опорные подшипники с радиальной нагрузкой и упорные подшипники с аксиальной нагрузкой, а по функциональным при­знакам — несущие и направляющие подшипники.

Подшипники качения. В машинах с горизонтальным распо­ложением вала, в основном, применяют радиальные однорядные шарико- и роликоподшипники. Радиальные шарикоподшипники (рис. 8.18) могут кроме радиальной нагрузки воспринимать неко­торую осевую нагрузку. При повышенном радиальном зазоре между шариками и дорожками качения колец подшипник приоб­ретает свойства радиально-упорного подшипника и хорошо рабо­тает на восприятие больших осевых нагрузок. Поэтому в некоторых случаях (особенно в малых машинах) такие подшипники могут быть установлены в машинах с вертикальным расположе­нием вала.

Рис. 8.18. Шарикоподшипник

Роликоподшипники (рис. 8.19) применяют для больших нагру­зок, чем это допустимо для шарикоподшипников. Подшипники, по­казанные на рис. 8.19, и , могут воспринимать только радиаль­ную нагрузку, а подшипник на рис. 8.19, кроме радиальной нагрузки может воспринимать небольшую осевую нагрузку в одном направлении. В машинах небольшой мощности при мм чаще всего оба подшипника выбираются шариковыми. У машин средней и большой мощности подшипник со стороны привода, воспринима­ющий большую нагрузку, выбирается роликовым, а с противопо­ложной стороны — шариковым.

От осевого перемещения на посадочных местах под действием осевой нагрузки кольца подшипников удерживаются при помощи выступа и гайки или специальной упорной пластинки, закрепля­ющейся на болтах в торце вала, — или насаживаемым на вал кольцом. В машинах небольшой мощности обычно не делают фиксации внутреннего кольца шарикоподшипника на валу, а закрепляют лишь наружное его кольцо подшипниковой крышкой, являющейся одновременно деталью, удерживающей смазку под­шипника. Если в машине применяются оба шариковых подшип­ника, то для возможности перемещения подшипника в осевом направлении при расширении вала у одного из них, а иногда и у обоих, следует предусмотреть зазоры между крышками и наруж­ным кольцом (рис. 8.20).

Рис. 8.19. Роликоподшипник

Рис. 8.20. Подшипниковые узлы с шарикоподшипниками

Подшипники катящегося трения смазываются преимущественно консистентными смазками. Смазка служит для обеспечения коррозийной стойкости подшипников, распределения и отвода тепла, снижения потерь энергии за счет предотвращения сухого трения, уменьшения шума, защиты от попадания грязи. Рабочее пространство подшипникового узла заполняется смазкой не более чем на 2/3 объема. Выбор консистентной смазки проводится на основании данных об условиях работы подшипников.

Дня нормальной работы подшипников необходимо предусмотреть уплотнения подшипниковых узлов, защищающих их от пыли, грязи, а также препятствующих вытеканию смазки в полость маши­ны. Применяются различные конструкции уплотнений: фетровые, кольцевые зазоры, манжетные, лабиринтные и др. На рис. 8.21 показаны некоторые из таких конструкций.

При больших частотах вращения (когда > 300, где — частота вращения, об/мин, — диаметр вала, м) для смазки подшипников применяют минеральные масла.

При проектировании машины перед конструктором ставится задача выбора по каталогу типа подшипника, соответствующего нагрузке и условиям их работы.

Для подбора конструкции, типа и размера подшипника необходимо знать: 1) значение и направление действующих на под­шипник нагрузок; 2) характер нагрузки (спокойная, ударная, переменная); 3) диаметр цапфы, на которую сажается подшипник; 4) частоту вращения машины; 5) желательный срок службы подшипника.

Рис. 8.21. Подшипниковые узлы асинхронных двигателей серии 4А:

— двигателя 4А112 с герметизированными подшипниками

(1 — подшипниковый щит; 2 — пружинное кольцо; 3 — герметизированный подшипник);

— двигателя 4АН180, смазка которого пополняется при разработке

(1 — наружная крышка подшипника; 2 — подшипник; 3 — внутренняя крышка подшипника);

— двигателя 4А200 с устройством для пополнения смазки

(1 — масленка; 2 — пробка; 3 — войлочное уплотнение наружной крышки подшипника; 4 — кольцо уплотнения; 5 — стопорное кольцо; 6 — пробка спускного канала; 7 — войлочное уплотнение внутренней крышки подшипника)

В общем случае на подшипник действуют радиальная и осевая нагрузки. Выбор подшипника проводится по приведенной динамической нагрузке . Для однорядных радиальных шарикоподшипников эта нагрузка, Н, определяется по формулам

при , (8.35 а)

при , (8.35 б)

где — осевая и радиальная нагрузки на подшипник, Н; — коэффициент, учитывающий характер нагрузки двигателя: при постоянной спокойной нагрузке , при нагрузке с умеренными толчками , при нагрузке со значительными толчками , при нагрузке с ударами и частыми сильными толчками , для машин общего назначения в большинстве случаев можно принять ; — коэффициент приведения осевой нагрузки к радиальной. Значение и для однорядных радиальных шарикоподшипников в зависимости от отношения ( — статическая грузоподъемность, Н, см. табл. П5.5) определяют по табл. 8.4.

Таблица 8.4. Значение и для однорядных подшипников

Для промежуточных значений применяют линейную интерполяцию. Для электрических машин с горизонтальным расположением вала в большинстве случаев можно не учитывать осевую нагрузку . При вертикальном расположении вала осевая нагрузка равна, Н:

,

где — силы тяжести ротора (или якоря с коллектором) и шкива (или полумуфты); — осевое магнитное притяжение.

Характеристики

Список файлов книги