Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Создание опор качения для тяжелых режимов зачастую осуществляется на базе традиционных общемашиностроительных методик, без учета специфики режима. Назрела необходимость в совершенствовании расчетно-проектиро-вочных методик и разработке прогрессивных конструкций подшипниковых опор применительно к таким эксплуатационным режимам.
В справочнике рассмотрены конструкции подшипниковых опор вибрационных машин, грунтовых насосов, буровых станков, пресс-грануляторов и многие другие. Изложены вопросы расчета подшипников, проектирования подшипниковых опор, технологии изготовления и эксплуатации узлов с подшипниками качения.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
А — осевая нагрузка, Н;
В — ширина подшипника, мм;
С — динамическая грузоподъемность подшипника, Н; C0 — статическая грузоподъемность подшипника, Н;
d — диаметр отверстия подшипника, мм; dm — средний диаметр подшипника, мм; D — наружный диаметр подшипника, мм; Dw — диаметр тела качения, мм;
е — коэффициент осевого нагружения; Кб — коэффициент безопасности; Кт — температурный коэффициент; H — высота упорного подшипника, мм;
F — внешняя сила, Н; Fа — осевая составляющая внешней силы, Н; Fr — радиальная составляющая внешней силы, Н;
/ — длина ролика, мм; lw — эффективная длина ролика, мм;
і — число подшипников, число рядов в подшипнике; La — абразивная долговечность подшипника, ч; Lf1 — усталостная долговечность подшипника, ч;
L — усталостная долговечность подшипника, млн. об.; Л2тр — момент трения, Н-мм; M — внешний крутящий момент, H'мм;
5 — расстояние между опорами, мм; п — частота вращения, об/мин;
ппр — предельная частота вращения при смазывании пластичным
смазочным материалом, об/мин; n*1р — предельная частота вращения при смазывании жидким
маслом, об/мин; N — число опор;
P — эквивалентная динамическая нагрузка, Н; P0 — эквивалентная статическая нагрузка, Н; R — радиальная нагрузка, Н; X — коэффициент радиальной нагрузки; X0 — коэффициент статической радиальной нагрузки;
Y — коэффициент осевой нагрузки;
F0 — коэффициент статической осевой нагрузки; г — число тел качения в подшипнике; а — угол контакта в подшипниках, градусы; |х — коэффициент трения;
V — кинематический коэффициент;
у — угол приложения силы, градусы; Tn — наработка подшипника при частоте вращения я, ч; Fn — центробежная сила на теле качения, Н; Mp — гироскопический момент на теле качения, Н«мм; Ra — параметр шероховатости поверхности;
Л — параметр режима смазывания;
6 — радиальный зазор в подшипнике, мм; є, є — осевые зазоры, мм.
ГЛАВА I
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ПОДШИПНИКОВ
И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПОР
1. ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Основные определения, терминология, классификация.
Подшипник качения включает два кольца, на которых выполнены дорожки качения, комплект тел качения, размещенных между кольцами, и сепаратор, который разделяет тела качения, распределяя их равномерно вдоль дорожки и предотвращая взаимный контакт.
Дорожки качения и поверхности тел качения образуют рабочие поверхности подшипников, на которых реализуется трение качения. Между телами качения и окнами сепаратора на центровочной поверхности сепаратора и по направляющим буртам роликоподшипников возникает трение скольжения. Кольца и тела стандартных подшипников качения изготовляют из стали ШХ15. Твердость рабочих поверхностей HRC 61—65. Снижение твердости поверхностей приводит к резкому падению грузоподъемности подшипника:
Твердость HRC .... 63 62 61 60 59 58 57 56 Грузоподъемность, % 100 100 96 88 78 72 65 55
Сепараторы подшипника выполняют с центровкой по наружному или внутреннему кольцу или по телам качения. Их изготовляют стальными штампованными (тонкостенными) или массовыми из бронзы, латуни, алюминиевых сплавов, пластмасс. Конструкция и материал сепаратора значительно влияют на быстроходность подшипников.
По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники делятся на радиальные, радиально-упорные, упорно-радиальные и упорные. Различие между указанными четырьмя видами определяется величиной угла контакта а, т. е. угла между осью подшипника и оптимальным направлением воспринимаемой нагрузки. Кольца радиального (а = 0) и радиально-упорного (0 < а < 45°) под-
8 Принципы расчета подшипников и проектирования опор
шипников называют наружным и внутренним. Кольца упорно-радиального (45° < а < 90°) и упорного (а = 90°) подшипников называют свободным и тугим. Наружный диаметр наружного или свободного кольца образует посадочную поверхность для установки подшипника в корпус опоры, внутренний диаметр внутреннего или тугого кольца — посадочную поверхность для установки на вал.
По форме тел качения подшипники делятся на шариковые, роликовые и игольчатые. В общем случае преимуществом первых является их быстроходность, вторых — грузоподъемность, третьих — малый радиальный размер.
По конструктивным особенностям выделяют: однорядные и п-рядные подшипники; самоустанавливающиеся (сферические) и несамоустанавливающиеся подшипники; закрытые (с бесконтактными защитными шайбами или контактными уплотнениями) и открытые подшипники.
