Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 20
Текст из файла (страница 20)
24.15 значение С„, а из табл. 7.2 значения коэффициентов Х радиальной, У осевой нагрузок, коэффициента е осевого нагруження; — для конических роликовых из табл. 24.16 — 24.18 значения С„, У и е; а также принимают Х = 0,4. 3. Из условия равновесия вала и условия ограничения минимального значения осевых нагрузок на радиально-упорные подшипники определяют осевые силы рм и Га. 4. Для подшипников шариковых радиальных, а также шариковых радиально-упорных с углом контакта сс < 18' по табл. 7.2 в зависимости от отношения /вР,/Св„находят значения Х, У и е, где /в — коэффициент, зависящий от геометрии подшипника и применяемого уровня напряжения.
Значения коэффициента /е приведены в табл. 7.3 в зависимости от отношения Р сов о/Рр„, где Є— диаметр шарика (табл. 24.10 — 24.11, 24.15 111]), с~ — угол контакта (для радиальных подшипников а = О), Р— диаметр окружности расположения центров шариков, Рр„—— (д + Р)/2. Прй отсутствии табличных значений диаметр шарика можно вйчислить по высоте вживого сеченияь Н = (Р— д)/2: — для подшипников серий 200, 300 и 400 при д < 40 мм и особо легких серий Р„= 0,6Н; — для подшипников серий 200, 300 и 400 при д > 40 мм Р = 0,635Н; — для малогабаритных и быстроходных подшипников Р = 0,55Н; — для подшипников повышенной грузоподъемности Р = 0,64Н. 5.
Сравнивают отношение Р,/( УР„) с коэффициентом е и окончательно принимают значения коэффициентов Хи У: при г,/(УР„) < е принимают Х = 1 и 116 У = О, при Р,/(УР,) > е для подшипников шариковых радиальных и радиально- упорных окончательно принимают полученные ранее (в п. 2 и 4) значения коэффициентов Х и У. Здесь У вЂ” коэффициент вращения кольца: У = 1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно вектора радиальной силы и У = 1,2 при вращении наружного кольца. Для двухрядных конических роликовых подшипников е = 1,5 айса; при «а/(УГ,) < е коэффициенты Х = 1 и У= 0,45 сааб са, а пРи Ра/(УРг) > е коэффициенты Х = 0,67 и У = 0,67 с$6 са 6.
Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку: — радиальную для шариковых радиальных и шариковых или роликовых радиально-упорных (1 Х«г + У«а)КБКТ вЂ” радиальную для подшипников с короткими цилиндрическими роликами Рг 1 «гКБКТ ~ — осевую для упорных подшипников " а «аКБКт Значение коэффициента динамичности нагрузки КБ принимают по табл. 7.6 (значение КБ приблизительно равно значению отношения кратковременной перегрузки к номинальной нагрузке), а температурного коэффициента Кт — в зависимости от рабочей температуры град подшипника: арра,'С ...............
( 100 125 150 175 200 225 250 Кт-------------- 1 0 1 05 1 10 1,15 1,25 1 35 1 4 Для работы при повышенных температурах применяют подшипники со специальной стабилизирующей термообработкой или изготовленные из теплостойкнх сталей. Для подшипников, работающих при переменных режимах нагружения, задаваемых циклограммой нагрузок и соответствующими этим нагрузкам частотами вращения (рис. 7.5), вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку при переменном режиме нагружения (7А) где Р; и Ь; — постоянная эквивалентная нагрузка (радиальная или осевая) на г-том режиме и продолжительность ее действия в млн.
об. Если Ь; задана в ч (Ьм), то ее пересчитывают на млн об. с учетом частоты вращения яь мин ': Ь; = 60прбм/10Б. (7.5) Рнс. 7.5 117 Таблица 76 Область применения Ка Характер нагрузки Спокойная нагрузка без толчков 1,0 Легкие толчки; кратковременные перегрузки до 125% номинальной нагрузки 1,0 — 1,2 1,3 — 1,5 То же, в условиях повышенной надежности Механизмы изменения вылета стрелы кранов. Шпиндели шлифовальных станков. Электрошпиндели 1,5 — 1,8 Зубчатые передачи.
Дробилки и копры, Кривошипно-шатунные механизмы. Валки прокатных станов. Мощные вентиляторы 1,8 — 2,5 Нагрузка с сильными ударами; кратковременные перегрузки до 300% номинальной нагрузки 2,5 — 3,0 Для подшипников, работающих при типовых режимах нагружения (см. Рис. 2.3), расчеты удобно вести с помощью коэффициента эквивалентности Кьс Режим работы ......... 0 1 П 1И 1Ч Ч Кв ............................. 1,0 0,8 0,63 0,56 0,5 0,4 При этом по известным максимальным длительно действующим силам Г„, Р„з, Гл (соответствующим максимальному из длительно действующих моменту Т = Т ) находят эквивалентные нагрузки 1141: а'ы Квх'ыпих~ а'сз Кех'сзмах х'А Кеа'Амааа по которым в соответствии с пп.
2 — 6 ведут расчет подшипников как при постоянной нагрузке. 7. Определяют скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс (долговечность) подшипника, ч: 118 Умеренные толчки; вибрационная нагрузка; кратковременные перегрузки до 150 % номинальной нагрузки Нагрузки со значительными толчками и вибрациями; кратковременные перегрузки до 200 % номинальной нагрузки Маломощные кинематические редукторы и приводы. Механизмы ручных кранов, блоков.
Тали, кошки, ручные лебедки. Приводы управления Прецизионные зубчатые передачи. Металлорежущие станки (кроме строгальных, долбежных и шлифовальных). Гироскопы. Механизмы подъема кранов. Электротали и монорельсовые тележки. Лебедки с механическим приводом. Легкие вентиляторы и воздуходувки Зубчатые передачи. Редукторы всех типов. Механизмы передвижения крановых тележек и поворота кранов. Буксы рельсового подвижного состава Тяжелые коночные машины.
Лесопильные рамы. Рабочие роликовые конвейеры крупносортных станов, блюмингов и слябингов. Холодильное оборудование Таблица 77 Вероятность безотказной работы Ра % 99 90 97 96 96 98 Обозначение ресурса 7'10а 72а Коэффициент надежности а, 0,62 0,53 0,44 0,33 0,21 Для шариконодшипннков (кроме сферических) .... Для роликоподшипников конических ........................ Для роликоподшипников цилиндрических, шарикоподшипи иков сферических двухрядных ..... Для роликовых радиальных двухрядных сферических подшипников ..... 0,7...0,8 .....
0,6...0,7 ..... 0,5...0,6 0,3...0,4 Формулы справедливы при частотах враи4вния от 10 мин ' до предельных по каталогу, а также если Р, (или Р,), а при переменных нагрузках Р„(или Р, ) не превышают 0,5 С„(или 0,5 С,). В некоторых случаях по формуле расчета ресурса вычисляют допустимую нагрузку Р„(или Р,). Для подшипников, работающих при малых частотах вращения и рассчитанных на небольшой ресурс, вычисленная таким образом допустимая нагрузка может превышать статическую грузоподъемность, что недопустимо.
Поэтому применимость формул ограничена условием Р„< Сэ„(или Р, < Сз,). 8. Оценивают пригодность намеченного типоразмера подшипника. Подшипник пригоден, если расчетный ресурс больше или равен требуемому: г а ь ~ Д-ь. Если в одной опоре устанавливают рядом два одинаковых радиальных или радиально-упорных однорядных подшипника специально подобранных так, что 119 где С вЂ” базовая динамическая грузоподъемность подшипника (радиальная С, или осевая С,), Н; Р— эквивалентная динамическая нагрузка (радиальная Р„ или осевая Р„а при переменном режиме нагружения Рв, или Рва), Н; й — показатель степени: й = 3 для шариковых и 10 = 10/3 для роликовых подшипников; и — частота вращения кольца, мин ', а, — коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от надежности, принимают по табл.
7.7; азз — коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от особых свойств подшипника, которые он приобретает, например, вследствие применения специальных материалов или специальных процессов производства, или специальной конструкции, а также от условий вго работы (соответствие характеристик смазочного материала требуемым, наличие инородных частиц, вызывающих изменение свойств материала). Вместо индекса з в обозначении ресурса записывают цифру з = 100 — Рн где Р, — надежность при определении ресурса. Так, при 90 %-ной надежности — Ьщ„ при 95%-ной — Ть„при 97%-ной — Ьз,.
Для обычных условий применения подшипников (материал обычной плавки, наличие перекосов колец, отсутствие надежной гидродинамической пленки масла) значения коэффициента азз.' онн работают как один узел, то эта пара подшипников рассматривается как один двухрядный подшипник. При определении эквивалентной нагрузки Р„значения коэффициентов Х и У принимают как для двухрядных подшипников; для шарикоподшипников — по табл. 7.2; для роликоподшипников — по п. 5. При определении ресурса по формуле п.7 вместо С, подставляют базовую динамическую радиальную грузоподъемность С„, „комплекта из двух подшипников: для шарикоподшипников Сгс „= 1,625С„, для роликоподшипников Сгс „= 1,714С,.
Базовая статическая радиальная грузоподъемность такого комплекта равна удвоенной номинальной грузоподъемности одного однорядного подшипника Согс = 2Со,. Если по конструктивному исполнению подшипниковый узел представляет собой два самостоятельных подшипника, которые заменяют независимо друг от друга, то ресурс определяют исходя из того, что всю нагрузку, действующую на опору, воспринимает один подшипник. Пример 1. Подобрать подшипники качения для опор выходного вала цилиндрического зубчатого редуктора (рис. 7.6). Частота вращения вала п = 120 мин '. Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90 %: Пщ,ь — — 26 000 ч.
Диаметр посадочных поверхностей вала 4 = 60 мм. Силы в зацеплении при передаче максимального из длительно действующих момента: окружная Р, = 9600 Н; радиальная Р, = 3680 Н; осевая Г, = 2400 Н. Режим нагружения — П (средний равновероятный). Возможны кратковременные перегрузки до 160 % номинальной нагрузки. Условия эксплуатации подшипников — обычные. Ожидаемая температура работы г е = 60 'С. На выходном валу редуктора предполагается установка упругой муфты со стальными стержнями, номинальный вращающий момент по каталогу Та = 1720 Н м. Допустимое радиальное смещение соединяемых муфтой валов при монтаже Ь = 0,26 мм. Линейные размеры: 1 = 120 мм; Ь = 60мм;(з= 48мм; Ы~= 288мм.
Решение. 1. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении (см. рис. 7.6, а): — в Юг ВМ = 0; Р„(1 — 1) + Р,И /2 — Л,1 = 0; Лы = 1Р (1 1~) + Раде/2)/1 = (3680(120 60) + 2400 ' 288/2~/120 = 4720 Н. ЕМт = 0' ЛмР+ Р~Ид/2 — РЛ~ = 0' 77ы = А1~ Р~8з/2)/1 = ~3680 60 — 2400 288/2]/120 = — 1040 Н. Знак минус означает, что действительное направление вектора Аы противоположно предварительно заданному. Предварительно направление вектора Лы было принято совпадающим с направлением оси т, действительное направление Ны противоположно направлению оси К 120 Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
