Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Коэффициент вращения V при условии, что внутреннее кольцо вращается относительно направления действия нагрузки, принимают равным 1; если вращается наружное кольцо, то У = 1,2.
Выбор и расчет подшипников
45
Осевая составляющая радиальной нагрузки. При подсчете эквивалентной нагрузки на радиально-упорные ша-рико- и роликоподшипники, а также на радиальные шарикоподшипники, установленные по схеме «враспор» и находящиеся под действием комбинированной нагрузки, следует учесть осевые составляющие, возникающие от действия на эти подшипники радиальных нагрузок. Осевые составляющие радиальных нагрузок для шарикоподшипников определяются формулой S = eFr, для конических роликоподшипников S = 0,83еґг. Значения параметра е приведены в [13, 15, 16, 19]. Формулы для расчета результирующих осевых усилий даны в табл. 16. 16. Формулы для расчета осевой нагрузки
Условия нагружения Осевые нагрузки
Si >Sn; А >0
< Sn; А > Sn — S1 ^aI = Sli FaII=S1+ А
Si <SU; A ^S11-S1 ^aI = Su — А'< Fall = Sn
Допустимая осевая нагрузка на роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами. Радиальные роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами могут воспринимать незначительную осевую нагрузку за счет давления торцов роликов на направляющие бурты колец. Осевая нагрузка не учитывается при определении эквивалентной нагрузки на такие подшипники. Допустимое ее значение определяется следующими формулами:
при пластичном и жидком смазочных материалах (HD1 < < 1,2•1O5)
^ = /0/^(2-10-?); (13)
46 Принципы расчета подшипников и проектирования опор
17. Значения коэффициента Ja 18. Значения коэффициента Jb
Характер осевой нагрузки fa Серия ширины подшипника fb
Постоянная FJF1, < 0,4 2 100, 200, 500 0,24
Переменная или кратковремен- 4 300, 600 0,30
ная 400 0,33
Ударная 6
при жидком масле (nDL^ 1,2-105)
^ = /-/^(1-1?-). (14)
где D1 — диаметр дорожки качения наружного кольца подшипника; /а, fb — коэффициенты, значения которых приведены в табл. 17 и 18.
Эквивалентная статическая нагрузка. Если подшипник воспринимает внешнюю нагрузку, будучи неподвижным или вращаясь с частотой п < 1 об/мин, его выбор производится исходя из того условия, что эквивалентная статическая нагрузка, действующая на подшипник, не должна превышать каталожной величины статической грузоподъемности.
Эквивалентной статической нагрузкой P0 называют для радиальных и радиально-упорных подшипников радиальную нагрузку (для упорных и упорно-радиальных — осевую нагрузку), которая вызывает те же остаточные деформации в неподвижном подшипнике, что и в реальных условиях нагружения. Для радиальных и радиально-упорных подшипников P0 определяется как наибольшее значение из двух выражений:
P0 ^X0F, +Y0Fг;
Po = F г.
Для упорных и упорно-радиальных подшипников
P0 = 2,3Fr tg a + Fa. (16)
3. УСТАНОВКА ПОДШИПНИКА В ОПОРЕ КАЧЕНИЯ
Схема расположения опор. Соединение вал-—корпус (ось — колесо) с сохранением возможности относительного вращения выполняется, как правило, двухопорным. Значительно реже встречаются многоопорные соединения (например, судовые валопроводы) и одноопорные узлы.
Установка подшипника в опоре качения
47
5
Рис. 4. Схемы установки двухопорного вала враспор (а) на фиксирующей и плавающей опорах (б) и принципиальная схема опоры качения (в)
Известны две схемы установки вала на двух опорах! установка подшипников враспор (рис. 4, а) и создание фиксирующей и плавающей опор (рис. 4, б).
Первая схема применима лишь для коротких валов [расстояние между подшипниками / < (10-f-12) d]. Суммарный осевой зазор установленных враспор подшипников должен быть выше тепловых и силовых деформаций и компенсировать технологические погрешности соединения. В противном случае осевой зазор увеличивают с помощью прокладок или за счет допусков на осевые размеры вала и корпуса во избежание заклинивания подшипников. По схеме враспор устанавливают радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники, радиальные роликоподшипники без бурта на одном из колец и конические роликоподшипники.
Для более длинных валов, а также при наличии значительной несоосности опор, требующей выбора самоустанавливающихся подшипников, применяется вторая схема.
Многоопорные соединения выполняют с одной фиксирующей и остальными плавающими опорами. Одноопор-ный узел всегда выполняется фиксирующим.
Фиксирующая опора воспринимает как радиальные, так и осевые нагрузки и определяет не только центральное, но и аксиальное положение вала относительно корпуса. Плавающая опора воспринимает лишь радиальные нагрузки и, допуская относительный аксиальный сдвиг вала и корпуса, компенсирует тепловые и упругие деформации
48
Принципы расчета подшипников и проектирования опор
соединения в осевом направлении, а также погрешности изготовления деталей и сборки.
Для фиксирующих опор применяют подшипники, способные воспринимать комбинированную нагрузку: радиальные шариковые, сферические роликовые, сдвоенные радиально-упорные шариковые и роликовые. Иногда фиксирующую опору комплектуют из радиального подшипника, освобожденного от осевой нагрузки, и упорного, освобожденного от радиальной. «Плавания» в опоре достигают за счет свободной посадки одного из колец, которое не закрепляют в осевом направлении. У отдельных видов подшипников (роликовые без буртов на одном из колец, игольчатые) взаимное осевое перемещение колец обеспечено конструктивно.
