загрузка...
загрузка...
На головну

Розрахунок (підбір) підшипників кочення на заданий ресурс

  1. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  2. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  3. I. Розрахунок накопичувальної частини трудової пенсії.
  4. I. Розрахунок розміру плати за комунальну послугу, надану споживачеві за розрахунковий період в i-м житловому приміщенні (житловий будинок, квартира) або нежитловому приміщенні
  5. I. Розрахунок розміру плати за комунальну послугу, надану споживачеві за розрахунковий період в i-м житловому приміщенні (житловий будинок, квартира) або нежитловому приміщенні
  6. I. Розрахунок розміру страхової частини трудової пенсії.
  7. II. ЗАВДАННЯ ДЛЯ ТИПОВИХ РОЗРАХУНКІВ

Показником опору контактної втоми служить ресурс- Тривалість роботи підшипника до появи перших ознак втомного руйнування матеріалу кілець або тіл кочення. Ресурс позначають буквою L і висловлюють числом мільйонів обертів (млн. об.) або годинами роботи (ч).

При проектуванні машин підшипники кочення НЕ конструюють, а підбирають за таблицями каталогу. Методи розрахунку (підбору) стандартизовані.


Опустивши індекс /, отримують формулу для обчислення ресурсу L (Млн. Об.) В залежності від діючої на підшипник навантаження С (Н) в загальному вигляді:

L = (C / RE)P. (В)

навантаження З (Н) називають динамічної вантажопідйомністю підшипника.

Підбір підшипників на опір контактної втоми виконують за базовою динамічної розрахункової вантажопідйомності.

Базова динамічна радіальна (Або осьова) розрахункова вантажопідйомність являє собою постійну радіальну (або осьову) силу в Н, яку підшипник може сприймати при базовому розрахунковому ресурсі, що становить 106 оборотів одного кільця щодо іншого.

Базову динамічну розрахункову вантажопідйомність позначають:

радіальну - Сr для радіальних і радіально-наполегливих підшипників;

осьову- Caдля наполегливих і наполегливо-радіальних підшипників.

значення Сr і Сa для кожного підшипника заздалегідь визначені і наводяться в довідковій літературі (Каталозі).

Базовий розрахунковий ресурс L10 - ресурс в млн. об., відповідний 90% -ної надійності для конкретного підшипника, виготовленого зі звичайного матеріалу із застосуванням звичайної технології і працює в звичайних умовах експлуатації (в позначенні Ll0 при 90% -ної надійності індекс 10 = 100-90).

При відміну властивостей матеріалу або умов експлуатації від звичайних, а також при підвищених вимогах до надійності визначають скоригований розрахунковий ресурс Lsa в млн. об. або Lsahв ч.

Відповідно до формули (в) скоригований за рівнем надійності і умов застосування підшипника розрахунковий ресурс Lsahв годиннику (ч):

(29.1)

де р - показник ступеня кривої втоми (рис. 29.13, а); P = 3 для кулькових і P = 3,33 для роликових підшипників.

замість індексу s в позначенні ресурсу записують цифру s = 100 - Р, де Р- надійність при визначенні ресурсу (див. § 1.4). Так, при 90% -ної надійності - Ll0ah, при 95% -ної - L 5ah, при 97% -ної - L 3ah.

У формулі (29.1) позначені:

С- базова динамічна розрахункова вантажопідйомність (радіальна Зг або осьова Са), Н;

RE - еквівалентна динамічна навантаження (радіальна REr або осьова REa), Н (див. Нижче);

n-частота обертання кільця, хв-1;

а1 - Коефіцієнт надійності. При визначенні ресурсу, відповідного 90% -ної надійності, коефіцієнт а1 = 1, при 95% -ної надійності а1 = 0,62, при 97% -ної надійності а1= 0,44;


а23 - Коефіцієнт, що враховує спільне вплив на довговічність особливих властивостей металу кілець итіл кочення (звичайна плавка, вакуумний або електрошлаковий переплав), умов експлуатації (перекоси коліс, наявність гідродинамічної плівки масла в контакті кілець і тіл кочення).

Для звичайних умов застосування підшипників(Матеріал звичайної плавки, наявність перекосів кілець, відсутність надійної гідродинамічної плівки масла) значення коефіцієнта a23:

Для шарикопідшипників (крім сферичних) 0,7 ... 0,8

Для роликопідшипників конічних 0,6 ... 0,7

Для роликопідшипників циліндричних,

шарикоподшипников сферичних дворядних 0,5 ... 0,6

Для роликових радіальних дворядних

сферичних підшипників ............ 0,3 ... 0,4

Умова придатності підшипника:

Lsah> L'sah (29.2)


де Lsah - Розрахунковий ресурс, ч; L'sah - Заданий ресурс, ч.

зазвичай L'sahвідповідає ресурсу машини або напрацюванні між плановими ремонтами. Залежно від типу машини і умов експлуатації L'sah = 4000 ... 100 000 ч.

Формула (29.1) справедлива при еквівалентних навантаженнях, що не перевищують 0,5 С і n> 10 хв -1.

Еквівалентна навантаження. Вбільшості випадків радіальні і радіаль-но-наполегливі підшипники схильні до спільної дії радіальної і осьової сил. Крім того, умови роботи підшипників різноманітні й можуть бути різними за величиною короткочасних перевантажень, робочій температурі, обертанню внутрішнього або зовнішнього кільця. Вплив всіх цих факторів на працездатність підшипників враховують введенням в розрахунок еквівалентної динамічної радіального навантаження.

Еквівалентна динамічна радіальна навантаження REr для радіальних і радіально-наполегливих підшипників - Це така постійне радіальне сила, під дією якої підшипник кочення матиме такий же ресурс, як і в умовах дійсного навантаження:

REr= (XVRr+ YRa) KБKT. (29.3)



Для наполегливих і наполегливо-радіальних підшипників відповідно буде REa- Постійна центральна осьова сила:

REa= RaKБKT, (29.4)


де Rr - Радіальна сила, що діє на підшипник (сумарна опорна реакція), Н;

Ra - осьова сила, Н;

V-коефіцієнт обертання, враховує залежність ресурсу підшипника від того, яке з кілець обертається: V = 1 при обертанні


внутрішнього кільця підшипника щодо направлення радіального навантаження і V = 1,2 при обертанні зовнішнього кільця;

KБ- Динамічний коефіцієнт, що враховує вплив експлуатаційних перевантажень на довговічність підшипника (табл. 29.2):

KT- Коефіцієнт, що враховує вплив температури на довговічність підшипника:

при t, 0C <Користувачів: 100 125 150 175 200 250

KT 1.00 1.05 1.10 1.15 1.25 1.4

Х, Y- коефіцієнти радіальної и осьової динамічних навантажень (наводяться в каталозі, див. також табл. 29.3); залежать від типу і конструктивних особливостей підшипника, а також від співвідношення осьової і радіальної сил Ra / VRr.

осьова сила Ra впливає на ресурс підшипника. При дії цієї сили кільця підшипника зміщуються відносно один одного в осьовому напрямку. Відбувається вибірка радіального зазору між кільцями і тілами кочення, що до деякого значення Ra сприяє більш рівномірному розподілу навантаження по тілах кочення.

осьова сила Ra не применшує ресурс підшипників, поки відношення Ra / ( VRr) не перевищить значення е - параметра осьового навантаження (Наводиться в каталозі, див. Також табл. 29.3). при Ra / ( VRr) <Е коефіцієнти Х = 1 і Y = 0, т. Е. При визначенні RE силу Ra не враховують [см. формулу (29.3)].

При збільшенні сили Ra, т. е. при Ra/ VRr> E, погіршуються умови роботи тіл кочення і кілець підшипника, знижується його ресурс, що і враховує параметр е при виборі значень коефіцієнтів X и Y (Див. Табл. 29.3).

При установці вала на кулькових радіальних підшипниках осьова сила Ra нагружающая підшипник, дорівнює зовнішньої осьової силі Fa, Що діє на вал: Ra = Fa. силу Fa сприймає підшипник, що обмежує осьове переміщення вала під дією цієї сили.

Таблиця 29.2. Значення динамічного коефіцієнтаКБ

 характер навантаження КБ  Галузь застосування
 Спокійна навантаження без толчковЛегкіе поштовхи; короткочасні перевантаження до 125% Помірні поштовхи; короткочасні перевантаження до 150% Значні поштовхи; короткочасні перевантаження до 200% Сильні удари; короткочасні перевантаження до 300%  1,0 1,0 ... 1,2 1,3 ... 1,5 1,8 ... 2,5 2,5 ... 3,0  Механізми ручних кранів, блоків, лебідок Металорізальні верстати (крім довбальних, стругальних). Механізми підйому кранів. Гіроскопи Зубчасті передачі. Редуктори всіх типів. Механізми пересування кранових візків і повороту кранів Кривошипно-шатунні механізми. Валки прокатних станів. Дробарки. Копри. Потужні вентилятори Важкі кувальні машини. Лісопильні рами. Робочі роликові конвеєри блюмінгів і слябінгів

Таблиця 29.3. Коефіцієнти X, Y і параметр е для кулькових однорядних підшипників (вибірка)

 Тип  a, град Ra/ С0r   Ra / (YRr )> Е
 підшипника  (Рис. 29.10) е X Y
 кулькові    0,014  0,19    2,30
 радіальні    0,028  0,22    1,99
 підшипники    0,056  0,26    1,71
     0,084  0,28    1,55
   0,110  0,30  0,56  1,45
     0,170  0,34    1,31
     0,280  0,38    1,15
     0,420  0,42    1,04
     0,560  0,44    1,00
  -  0,68  0,41  0,87
  -  0,95  0,37  0,66

При установці вала на радіально-наполегливих підшипниках осьові сили Ra, навантажують підшипники, знаходять з урахуванням осьових складових Rs, що виникають під дією радіальних сил Rr через нахилу контактних майданчиків (рис. 29.15 та 29.16). Ці підшипники при монтажі регулюють так, щоб осьової зазор в них при сталому температурному режимі був би близький до нуля. В цьому випадку під дією радіальної навантаження Rr знаходяться близько половини тіл кочення (див. рис. 29.2), а сумарна осьова складова Rs дорівнює:

для кулькових радіально-наполегливих підшипників з малим кутом (А <18 °) контакту, змінюються під дією осьової сили,

(29.5)

Rs = e'Rr


де значення параметра е/ приймають в залежності від ставлення Rr/ C0r

 

Мал. 29.15. Приклад установки вала на роликових конічних підшипниках «враспор»




Мал. 29.16. Приклад установки вала-шестерні конічної зубчастої передачі на конічних роликопідшипників «врастяжку»

Так, для підшипника з кутом контакту а= 15 °:

 при Rr/ C0r  0,1  0,3  0,5  0,7  0,9
е '  0,42  0,50  0,56  0,58  0,60

для кулькових радіально-наполегливих підшипників з великим кутом (А> 18 °) контакту, що не змінюються під дією осьової сили,


Rs= eRr


значення параметра е вказані в каталозі, див. також табл. 29.3;
 для конічних роликових підшипників


Rs = 0,83еRг.


величина Rs являє собою мінімальну осьову силу, яка повинна діяти на радіально-завзятий регульований підшипник при заданій радіальному навантаженні.

Для нормальних умов роботи осьова сила Ra, нагружающая підшипник, повинна бути не менше мінімальної: Ra> Rs.

Розрахункову осьову силуRa на кожен з двох радіально-наполегливих підшипників вала (рис. 29.15 та 29.16) визначають за формулами з табл. 29.4, отриманим з умови рівноваги всіх осьових сил, що діють на вал.

Вдеяких випадках в одній опорі встановлюють два однакових радіально-наполегливих однорядних підшипника, що утворюють один підшипниковий вузол. При цьому пару підшипників розглядають як один дворядний підшипник. В цьому випадку при визначенні ресурсу за формулою (29.1) замість Сr підставляють базову динамічну радіальну вантажопідйомність Сгсум комплекту з двох підшипників: для шарикопідшипників З rсум= 1,625 Зг, Для роликопідшипників

С rсум = 1,714Сг.

Базова статична радіальна вантажопідйомність С0 rсумтакого комплекту дорівнює подвоєною номінальною вантажопідйомності одного однорядного підшипника З0гсум = 2С.

В цьому випадку при визначенні еквівалентної навантаження RE значення коефіцієнтів X і У приймають як для дворядних підшипників.

Здвоєна установка радіальних підшипників не рекомендується.



Попередня   161   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   Наступна

режими мастила | Мастильні матеріали | Умовний розрахунок підшипників ковзання | Робота вкладишів в умовах рідинного змащення | Підведення мастильного матеріалу. ККД | Рекомендації з конструювання | Загальні відомості | Радіального навантаження між тілами кочення в підшипнику | Класифікація та умовні позначення підшипників кочення | Основні типи підшипників кочення і матеріали деталей підшипників |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати