Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
<100 150 1,00 0,97 400 500 0,82 0,7 0000800 0000900 1,20 0000300 0,90
200 250 0,94 0,90 600 700 0,63 0,56 0000100 0000700 1,10 0600 0,85
300 0,86 1000 0,4 0000200 0500 1,00 0,95 0000400 0,80
Упорные шарико- и роликоподшипники воспринимают только осевые нагрузки.
Быстроходность подшипника характеризуется предельной частотой вращения япр, т. е. частотой, в пределах которой обеспечивается расчетный срок службы подшипника. Относительные значения ппр для различных типов подшипников даны в табл. 1.
В каталогах 115, 16] приводятся ориентировочные величины предельных частот вращения подшипников 0-го класса точности с нормальным зазором при использовании пластичных и жидких смазочных материалов. Предельная частота вращения допустима, если нагрузка P <: < 0,1С. Повышение ппр обеспечивается применением прецизионных подшипников, увеличением внутренних зазоров в подшипниках, совершенствованием конструкций сепараторов, а также улучшением условий смазывания и охлаждения.
Для более точного определения скоростных возможностей подшипника используют скоростной фактор dmti, допустимые значения которого приведены в табл. 3. С помощью скоростного фактора уточняют предельную частоту вращения (об/мин):
= (dmn)w3 t (б)
ат
где Къ — габаритные коэффициенты (табл. 4,5); Ks — коэффициент нагружения (табл. 6),
Момент трения определяется сопротивлением качению и скольжению на рабочих поверхностях и сепараторе;
Подшипники качения и их характеристики
29
6. Значения коэффициента нагружения Ks
7. Коэффициенты трения JlI подшипников различных типов
Номинальная усталостная долговечность L^, ч Средний диаметр dm, мм Ks
2 ООО 100 200 300 400 500 0,90 0,83 0,75 0,67 0,60
5 000 100 200 300 400 500 0,94 0,90 0,84 0,79 0,74
10 000 100 200 300 400 500 0,95 0,92 0,88 0,84 0,80
Тіш подшипника
Шариковый Радиальный
Радиальный сферический Радиально-упорный однорядный
Радиально-упорный
двухрядный
Упорный
Роликовый
Радиальный с короткими цилиндрическими роликами
Игольчатый
Радиальный сферический Конический Упорный сферический
в закрытых подшипниках следует также принимать во внимание трение уплотнений. При нагрузках P ^ 0,\С и углах приложения нагрузки, совпадающих с углом контакта а в открытых подшипниках,
М = рР±, (7)
где [і — коэффициент трения, зависящий от типа подшипника (табл. 7).
Коэффициенты трения, приведенные в табл. 7, реализуются при использовании минерального масла средней вязкости для частот вращения около 50 % предельных. Пусковой момент значительно (иногда вдвое) превосходит расчетное значение момента трения.
Точность подшипника определяется предельными отклонениями посадочных диаметров и ширины колец, предельными отклонениями и шероховатостью поверхностей трения, относительным биением внутреннего и наружного колец. Подшипники качения изготовляют нормального (нулевого) класса точности и в прецизионном исполнении: 6, 5, 4 и 2-го классов (в порядке возрастания точности).
30 Принципы расчета подшипников и проектирования опор
L 4 3 2 1
0,2
\
L90
Натяг
20 40
60 SO if)
Рис. 2. Качественные характеристики усталостной долговечности подшипника.* а — влияние внутреннего зазора на долговечность (є — толщина масляной пленки); б — рассеяние долговечности подшипников
Применение прецизионных подшипников обеспечивает повышение точности и жесткости опоры, а также ее скоростных возможностей, но сопряжено со значительными материальными затратами:
Класс точности.........
Относительная стоимость подшипни-
0
100
6
130
5
200
4
400
2
1000
Подшипники повышенной точности применяют в узлах: прецизионных (шпиндели металлорежущих и деревообрабатывающих станков); скоростных (центрифуги, электродвигатели); с ограничениями по моменту трения, с повышенными требованиями к плавности хода (гироскопы и другие приборы) и с повышенной надежностью (авиационная техника).
Внутренний зазор в подшипнике (радиальный 6 и осевой е — см. рис. 1) определяется возможностью относительного перемещения наружного и внутреннего колец. Различают начальный зазор, который имеется в подшипнике до установки в опору, посадочный зазор, который возникает в подшипнике после запрессовки колец на вал и в корпус, и рабочий зазор, который обусловлен тепловым расширением деталей в рабочих условиях. Оптимальным с точки зрения грузоподъемности подшипника является рабочий зазор, равный толщине масляной пленки е (рис. 2, а), которая колеблется в пределах 3—15 мкм. Увеличение рабочего зазора ведет к сокращению зоны нагружения, уменьшение приводит к трению без смазки.
Подшипники выпускают с нормальным, а также с увеличенным и уменьшенным начальными зазорами, что по-
Подшипники качения и их характеристики
31
8. Относительная жесткость подшипников
Тип подшипника Условное обозначение Относительная жесткость
Радиальный роликовый двухрядный 3002000 4002000 1 1
Радиально-упорный шариковый с углом контакта 12°: однорядный сдвоенный строенный 36000 236000 636000 0,148 0,238 0,362
зволяет обеспечить оптимальный рабочий зазор в соответствии с режимом эксплуатации.
