Прикладная механика. Практические расчеты. Демин О.В - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ:

ТГТУ | Тамбов

Составители:

Рубрика:

Прикладная механика

ми) или радиальных и ограниченных осевых нагрузок (например, шарикоподшипники радиальные однорядные); радиально-

упорные – для восприятия комбинированных, т.е. радиальных и осевых, нагрузок (например, подшипники с коническими

роликами); упорно-радиальные – для восприятия в основном осевых и незначительных радиальных нагрузок (имеют ограни-

ченное применение); упорные – для восприятия только осевых нагрузок. Подшипники качения могут иметь один или не-

сколько рядов тел качения и различную конструкцию. Радиально-упорные шарикоподшипники изготавливают с различными

номинальными углами контакта (обычно 12, 26, 36°). С увеличением угла контакта возрастают осевая жесткость и способ-

ность воспринимать осевые нагрузки, но снижаются радиальная жесткость и быстроходность. При установке радиально-

упорных сдвоенных подшипников качения повышаются грузоподъемность и жесткость опоры, а также точность вращения

вала. Шарикоподшипники с разъемным внутренним или наружным кольцом воспринимают осевые нагрузки любого направ-

ления и точно фиксируют осевое положение валов. Конструкция подшипника качения может отличаться в зависимости от

способа крепления (на валу или в корпусе). Так, подшипники качения, предназначенные для крепления на конических шей-

ках валов, имеют конусное отверстие. Сферические подшипники качения на закрепительных втулках устанавливают на

гладких (без бортов) участках валов. Наружные кольца радиальных шарикоподшипников иногда выполняют с канавкой под

установочную шайбу, применение которой упрощает осевое крепление в корпусе. Кольца и тела качения изготавливают из

высокоуглеродистых закаливаемых до высокой твердости, реже из малоуглеродистых цементируемых сталей. В некоторых

случаях для подшипников качения применяют нержавеющие или теплостойкие стали. Сепараторы подшипников качения

массовых серий изготавливают из малоуглеродистой стали, реже из нержавеющей стали и латуни (штамповкой из ленты или

листов). Для изготовления массивных сепараторов подшипников качения, предназначенных для работы при высоких скоро-

стях, используют латунь, магниевый чугун, бронзу, дюралюмин, графитизированную сталь, текстолит, а также другие пла-

стмассы.

Изготовление подшипников качения в заводских условиях было начато в 1883 г. в Германии. В СССР выпускались под-

шипники с внутренними диаметрами от долей миллиметра до 1345 мм и массой от долей грамма до 4 т. Подшипник качения

применяют в различных машинах и приборах, в которых они работают в широком диапазоне частот вращения (до 200 000

об

/ мин) при температурах до 1000 °С; созданы шарикоподшипники, способные работать в глубоком вакууме. Широкое приме-

нение подшипников качения обусловлено рядом их преимуществ по сравнению с подшипниками скольжения: меньшим мо-

ментом сопротивления вращению, особенно в начале движения, а также при малых и средних частотах вращения; большей не-

сущей способностью на единицу ширины подшипника; полной взаимозаменяемостью; простотой эксплуатации; меньшим рас-

ходом смазочных материалов и цветных металлов; более низкими требованиями к материалам и термообработке валов. К не-

достаткам подшипников качения относятся: ограниченный ресурс, особенно при больших скоростях; большое рассеивание

сроков службы; высокая стоимость при мелкосерийном и индивидуальном производстве; большие радиальные габариты;

меньшая способность демпфировать вибрации и удары, чем у подшипников скольжения.

Энергетические потери в подшипниках качения представляют собой результат сложного физического процесса. Мо-

мент сопротивления определяется одновременным действием ряда явлений: проскальзыванием тел качения по площадкам

контакта и гнездам сепаратора, потерями на внутреннее трение в материале контактирующих тел, скольжением массивного

сепаратора по центрирующим бортам колец, сопротивлением смазки и внешней среды. Момент сопротивления можно при-

ближенно определять, используя условное понятие о приведенном безразмерном коэффициенте трения f

M = 0,5Pf

где Р – нагрузка на подшипник; d – диаметр отверстия в подшипнике.

Величина f

= 0,0015…0,02 (меньшие значения принимают для шарикоподшипников, работающих при радиальных на-

грузках и жидкой смазке). Для смазки применяют различные смазочные материалы: жидкие масла, пластичные смазки и в

особых случаях твердые материалы. Наиболее благоприятные условия для работы подшипника качения обеспечивают жид-

кие масла, для которых характерны такие признаки, как стабильность при работе, сравнительно небольшое сопротивление

вращению, способность хорошо отводить тепло, очищать подшипники от продуктов износа. Пластичные смазки лучше, чем

жидкие масла, защищают поверхности от коррозии, для удержания их в узле не требуется сложных уплотнений.

Подшипник качения рассчитывают на долговечность (ресурс) по динамической грузоподъемности и на статическую

грузоподъемность. Под долговечностью понимается расчетный срок службы, выраженный числом оборотов или числом ча-

сов работы, в течение которых не менее 90 % из данной группы подшипников при одинаковых условиях должны отработать

без появления признаков усталости металла (выкрашивания).

Под статической грузоподъемностью (C

) принято понимать такую нагрузку на подшипник качения, от действия кото-

рой в наиболее нагруженной зоне контакта возникает общая остаточная деформация тел качения и колец, не превышающая

0,0001 диаметра тела качения. Значения динамической и статической грузоподъемности в кгс (н) указывают в каталогах для

каждого типоразмера подшипника. По мере повышения качества подшипника качения эти значения увеличиваются. Значи-

тельное повышение долговечности подшипника качения возможно, например, в результате совершенствования технологии,

применения электрошлакового, вакуумно-дугового и двойного (электрошлакового и вакуумно-дугового) переплавов сталей.

Подшипник качения (рис. 11) состоит из наружного 1 и внутреннего 2 колец, между которыми помещены тела качения

Для предохранения тел качения от смещения и соприкосновения между собой их отде-

ляют друг от друга сепаратором 4.

Подшипники качения по направлению действия нагрузки относительно оси вращения

делятся на радиальные, упорные, радиально-упорные (рис. 12); по размерам (ширине и на-

ружному диаметру) – на серии от сверхлегкой до тяжелой. В зависимости от форм тел каче-

ния подшипники делятся на шариковые и роликовые (цилиндрические, сферические, кониче-

ские); по конструктивным особенностям они бывают несамоустанавливающиеся и самоуста-

навливающиеся (допускающие перекос оси внутреннего кольца по отношении к оси наруж-

ного), одно-, двух- и четырехрядные

(в зависимости от количества тел качения, расположенных по ширине подшипника), со сто-

порными шайбами, с уплотнениями и без них.

Рис. 11. Подшипник качения

Заказать работу

Прикладная механика. Практические расчеты. Демин О.В - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ:

Демин О.В.

Буланов В.Е.