Краткий физико-технический справочник - Яковлев К.П.
Скачать (прямая ссылка):
Mp= fr mod P', Mp = //¦mod Pg',
(5-179)
Mf =
3*2.
-t modYai
где направления моментов противоположны направлению вращения вала.
336
ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
Расчетная система уравнений:
(5-180)
Mx +z'21i+Zz1I = O,
My +MF+ М^.+ Му7+Ми=0,
mz + x'21i +x^1i = O.
Решение такой системы уравнений затруднений не вызывает, потому что направления моментов трения легко устанавливаются.
Работа цапфы в условиях жидкостного трения*). Вследствие сцепления смазки с цапфой масло при вращении отжимает вал от вкладыша. Цапфа и вкладыш разделяются масляным слоем, внутри которого создается гидродинамическое давление, устанавливающее минимальный зазор A0 (рис. 5-86). С увеличением абсолютной вязкости Tj [кГ-сек/мЦ и п [об/мин] и уменьшением удельной нагруз-р
ки р=.—^j- (I — длина цапфы) A0
увеличивается и центр цапфы стремится к совпадению с центром Рис. 5-86. подшипника, двигаясь по кривой,
близкой к окружности с диаметром 8 =0,5 (D-d). Между указанными величинами устанавливается зависимость
О.Щп
1
где ф-
¦ относительный зазор:
D-d
(5-181)
(5-182)
С уменьшением ф и Ao поддерживающая сила масляного слоя возрастает. Реличина относительного зазора зависит от принятой посадки, которую устанавливают в соответствии с условиями работы вала и назначения подшипника (см. табл. 5-2). Для A0 принимают значение 5/4. Абсолютную вязкость вычисляют по формуле
T In. „ 64
105
74 E4
(5-183)
где Y —уд'-льный вес масла (Г/см*); E^ — вязкость по Энглеру при действительно."! температуре t масла.
*) См. Краткий технический справочник под общей редакцией Вяч. А. Зиновьева, часть первая, Гостехиздат, 1952.
СИЛОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ 337
Таблица 5-2. Зазоры *м(д) = с Vd (мм) при различных посадках (система вала) (диаметры d валов от 30 до 260 мм)
і
Ci
S
і
о
H
(J о о
дка
H
(J о о
дка
S (J
f н
(J X
(О
со
•&?
? *
т
-8- д
*S
О
о
о а)
О s
О s
о -
2 я"
и о
о Cj
« H
С
С
O =
О s
2
Движения
д
1,5
2
Ходовая
X
4
3
Ходовая
X3
5
4
Ходовая
25
2
Легко-
Легко-
ходовая
л
8
4
ходовая
л4
50
2
Широко-
12
Широко-
ходовая
ш
3
ходовая
Ш3
12
4
Широко-
IU4
100
ходовая
Величину Tj можно вычислить и на основании данных табл. 5-3: С
(С берут из табл. 5-3).
(5-184)
Таблица 5-3. Индустриальные масла
Наименование масел
T
Еьо I
450
с
Велосит
0,865
1,35
0,00045
56
Сепараторное Л
0,873
1,65
0,00053
66
Швейное
0,873
1,65
0,00053
66
Веретенное 2
0,883
2,10
0,00061
76
Сепараторное T
0,886
2,35
0,00064
SO
Веретенное 3
0,890
3,00
0,00179
224
Машинное Л
0,901
4,25
0,00270
337
Машинное С
0,906
6,00
0,00392
490
Цилиндровое 2 Турбинное Л
0,901
2,00
0,00105
131
0,901
3,05
0,00185
231
Турбинное УТ
0,906
4,00
0,00254
314
Моторное T
0,921
8,60
0,00580
724
Автол 6
0,914
—
0,00424
530
Автол 10
0,920
—
0,00675
844
Автол 15
0,926
—
0,01050
1320
Коэффициент гидродинамического трения:
1+5-
У 2Л0
0,3
(5-185)
Для определения рабочей температуры / смазочного слоя можно воспользоваться соотношением Pf п
АД*-/0)в (5-186)
338
ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
где /о — температура окружающей среды; k [кг.м/м2-сек* град] — коэффициент теплоотдачи от металла к воздуху, равный k = b для легких подшипников, k = 8 для нормальных и k = 14 — для тяжелых; / — длина
цапфы (м).
Выбором смазки можно добиться того, чтобы удельное давление ке превышало допускаемого.
В подшипниках качения одновременно наблюдаются трение качения и трение скольжения. При расчетах величины, оценивающие полные потери в подшипниках качения, можно вычислять с использованием условных коэффициентов трения скольжения /о» отнесенных к окружности вала. В таких случаях рекомендуется принимать: /о «= 0,001 — 0,004 для шариковых и /о = 0,0025 — 0,01 для роликовых подшипников.
Винтовая пара. Вращению винта 2, находящегося под воздей-
Рис. 5-87.
Рис. 5-88.
ствием пары сил с моментом Als относительно неподвижной гайки 5, противодействует осевая сила Pla со стороны детали 1 (рис. 5-87). Деталь 1 может двигаться только прямолинейно поступательно. Кроме этого, движению винта 2 противодействуют силы трения в резьбе и на опорной поверхности детали /. Силу Pia и силы трения в резьбе считают приложенными на средней окружности резьбы. При движущем моменте M2 имеем:
M9
-РцГсо ^ (« + ?') + у ZiPi2
(5-187)
где а угол подъема резьбы, <p' = arctg/' — условный угол трения, определяемый по /' в соответствии с уравнением (5-178), если резьба треугольная или трапецеидальная; /і — коэффициент трения на опорной поверхности детали 1.
При движущей силе Pi3 получаем: