Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Расчет подшипников на долговечность






     

    Составляется расчетная схема вала в виде прямого бруса, опертого на неподвижную и подвижную опоры. На этой схеме указываются все внешние силы, нагружающие вал. Силы раскладываются по двум взаимно перпендикулярным плоскостям (горизонтальной Х и вертикальной У). При расчете вала учитываются:

    - усилия со стороны цепной или ременной передачи;

    - крутящий момент, передаваемый муфтой;

    - радиальная сила, действующая на конец вала при компенсации смещений валов, соединяемых муфтой;

    - тангенциальные усилия на колеса, установленные на валу.

    Силы раскладываются по двум взаимно перпендикулярным направлениям. В опорах вала прикладываются реакции связей.

    Составляются уравнения статического равновесия вала. Из решения этих уравнений определяются радиальные и осевые реакции опор.

    Для наиболее нагруженного подшипника рассчитывается долговечность подшипника в часах:

    где n – частота вращения подшипника, мин-1; m – показатель степени (m = 3 для шарикоподшипников и m = 10/3 для роликоподшипников); Р Э – эквивалентная динамическая нагрузка; С – динамическая грузоподъемность.

    Эта формула справедлива при выполнении условия P Э ≤ 0, 5 C.

    Эквивалентной динамической нагрузкой для радиальных и радиально-упорных подшипников называется постоянная радиальная нагрузка, которая при приложении ее к подшипнику с вращающимся внутренним и неподвижным наружным кольцами обеспечивает такую же долговечность, какую подшипник имеет при действительных условиях нагружения.

    При определении эквивалентной динамической нагрузки учитывают тип подшипника, величину радиальной и осевой нагрузок, характер действия этих нагрузок, температуру подшипника и вращающееся кольцо. Для радиальных и радиально-упорных подшипников P Э определяется по формуле

    ,

    где Fr – постоянная по величине и направлению радиальная нагрузка на подшипник; Fa – постоянная по величине и направлению осевая нагрузка на подшипник; V – коэффициент вращения кольца (при вращающемся внутреннем кольце V = 1, при наружном V = 1, 2); Х и Y – коэффициенты нагрузки, которые зависят от типа подшипника и характера его нагружения. Для радиальных подшипников с короткими цилиндрическими роликами принимают Х = 1, Y = 0. Для упорных подшипников Х = 0, Y = 1. Для шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников коэффициенты нагрузки Х и Y определяют в зависимости от отношения и параметра осевого нагружения е (табл. 13). Если , то осевая нагрузка не оказывает влияния на долговечность подшипника, из-за чего коэффициенты нагрузок принимают Х = 1, Y = 0. При коэффициент нагружения Х определяют по табл. 13, а коэффициент Y – по формуле

    ;

    k б – коэффициент безопасности (табл. 14); k т – температурный коэффициент:

    kT = 1 при t ≤ 105°С,

    при 105°С < t < 250°С.

    Для упорных подшипников P Э определяется по формуле

    .

    Таблица 13

    Параметр осевого нагружения и коэффициент Х

    Тип подшипника Обозначение е Х
    Шариковый радиальный однорядный   0, 56
    Шариковый радиально-упорный однорядный   0, 41
    Роликовый конический   табл. П. 17 0, 4

    Таблица 14

    Значения коэффициента K б

    Вид нагрузки K б Области применения
    Спокойная нагрузка без толчков 1, 0 Кинематические и ручные приводы, передачи трением
    Легкие толчки, кратковременные перегрузки до 125 % от номинальной нагрузки 1, 0…1.2 Зубчатые передачи 6-й степени точности, металлорежущие станки (кроме строгальных и долбежных), электродвигатели малой и средней мощности
    Умеренные толчки, вибрации, кратковременные перегрузки до 150 % от номинальной нагрузки 1, 33…1, 5 Зубчатые передачи 7-й и 8-й степеней точности, редукторы всех конструкций, крановые механизмы
    То же, в условиях повышенной надежности 1, 5…1, 8 Центрифуги, мощные электродвигатели, строгальные и долбежные станки
    Нагрузки со значительными толчками и вибрацией, кратковременные перегрузки до 200 % от номинальной нагрузки 1, 8…2, 5 Зубчатые передачи 9-й степени точности, дробилки, копры, кривошипно-шатунные механизмы

     

    При установке вала на радиально-упорных подшипниках осевые силы Fa, нагружающие подшипники, находят с учетом осевых составляющих Fs от действия радиальной нагрузки Fr.

    Осевая составляющая FS для шариковых радиально-упорных подшипников с углом контакта α ≥ 18° определяется по формуле

    .

    Для конических роликовых подшипников

    .

    Определить осевые силы, действующие на радиально-упорные подшипники (рис. 8), можно по формулам, представленным в табл. 15.

     

    Рис. 8

     

    Таблица 15

    Формулы для определения осевых сил в радиально-упорных подшипниках

    Условия нагружения Осевые нагрузки

     

    Для подшипников приводов должно выполняться следующее условие: долговечность подшипника Lh ‏ ≥ 12500 ч. Если это условие не выполняется, то либо переходят к подшипнику более тяжелой серии, либо меняют тип подшипника.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.