Смазка и уплотнения

7.

6.

5.

«Подбор подшипников качения»

При проектировании машин подшипники не конструируют и не
рассчитывают, а подбирают из числа стандартных. В соответствии
с критериями работоспособности подшипники подбирают по стати­ческой и динамической грузоподъемности.

Подбор подшипников по статической грузоподъемности. Невращающиеся подшипники и вращающиеся с частотой n ≤ 1 об/мин подбирают по статической грузоподъемности.

Статическая грузоподъемность – это статическая нагрузка, которой соот­ветствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагру­женной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения. Такая остаточная деформация не оказывает значительного влияния на работу подшипника. Значение С₀ в килоньютонах приводится в каталогах.

Подбор подшипников по динамической грузоподъемности. Выпол­няют при частоте вращения n ≥ 10 об/мин (при n = 1…10 об/мин принимают n = 10 об/мин). В основу подбора положена формула (1).

Работоспособность подшипников зависит от многих факторов, в том числе от отношения осевой нагрузки к радиальной, характера и частоты вращения колец, характера приложения нагрузки и тем­пературы. Влияние этих факторов на работоспособность учитывается тем, что подшипники подбирают не по действительным нагруз­кам, а по эквивалентной нагрузке R_э.

Для радиальных шариковых и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников

R_э = (XК_кR_r + YR_a)К_бК _т

Для радиальных подшипников с короткими цилиндрическими роликами

R_э = К_кR_rК_бК _т

Для упорных шариковых и роликовых подшипников

R_э = R_aК_бК _т

где R_r – радиальная нагрузка на подшипниках (суммарная радиальная опорная реакция), кН;

R_a – осевая нагрузка подшипника, кН;

К_к – коэффициент, учитывающий вращение колец:

- при вращении внутреннего кольца К_к = 1,0,

- при вращении наружного кольца К_к = 1,2;

К_б – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки:

- при спокойной нагрузке без толчков К_б = 1,

- с умеренными толчками (редукторы всех конструкций) К_б = 1,3…1,5,

- при ударной нагрузке К_б = 2…3;

К т – температурный коэффициент:

- при температуре подшипника t ≤ 100°С К т = 1,

- при t = 125…200°С К т = 1,05…1,25;

X и Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок.

При выборе типа подшипника предпочтение следует отдавать более дешевым, шариковым радиальным подшипникам. Их применяют в механизмах и машинах, где осевая нагрузка составляет менее 35% от радиальной (F_а/(К_кR_r) ≤0,35). Если отношение F_а/(К_кR_r) >0,35, то рекомендуется применять шарикоподшипники радиально-упорные или роликоподшипники конические.

Выбор типоразмера подшипника производят, исходя из расчетного диаметра вала под подшипники. Для быстроходных и промежуточных валов редуктора рекомендуются подшипники средних серий, а для тихоходных – легких. Конкретный типоразмер подшипника устанавливают после определения расчетной долговечности L_h.

Требуемая долговечность подшипников L_h определяется сроком службы машины между капитальными ремонтами. В общем маши­ностроении принимают L_h = 2500…20 000 ч. Для редукторов желательно, чтобы L_h быларавна долговечности редуктора, которая составляет для зубчатых редукторов 36 000 ч и для червячных – 20 000 ч; допускается минимальное значение L_h соответственно 10 000 и 5000 ч. Если расчетное значение L_h получилось меньше требуемого, то применяют другой типоразмер подшипника и повторяют расчет.

«Опоры подшипников качения»

Подшипниковые опоры кроме подшипников включают в себя корпус с крышками, устройства для крепления колец подшипников, защитные и смазочные устройства. Они фиксируют вал в осевом направлении, предохраняют тела качения от защемления, обеспечивают возможность регулировки зубчатых зацеплений и зазоров в самих подшипниках как при монтаже, так и в процессе эксплуата­ции, обеспечивают удержание смазки, предохраняют подшипник от пыли и влаги.

Осевая, фиксация вала в корпусе выполняется одной или двумя опорами.

При фиксации вала одной опорой один из подшипников крепят на валу и в корпусе (фиксирующая опора). Наружное кольцо другого подшипника в корпусе не закреплено и поэтому имеет свободное осевое перемещение («плавающая» опора). Благодаря этому происходит компеисация для температурных удлинений вала и возможность ошибок монта­жа, что устраняет опасность защемления тел качения. Фиксацию вала одной опорой широко применяют для валов цилиндрических зубчатых передач.

При фиксации вала двумя опорами подшипники устанавливают враспор или врастяжку. Внутренние кольца подшипников упираются в буртики вала или в торцы других деталей, установленных на валу, а наружные – в торцы крышек или других деталей, закрепленных в корпусе. Один подшипник предотвращает осевое смещение вала в одном направле­нии, а другой – в противоположном. Фиксация вала двумя опора­ми предусматривает возможность осевой регулировки подшипников и исключает вероятность защемления вала в опорах при температурных деформациях подшипников и вала.

Способ крепления колец подшипника на валу и в корпусе зависит от значения и направления осевой нагрузки, частоты вращения, типа подшипника, условий монтажа (демонтажа) и т. п.

Дата добавления: 2015-06-04