Методика подбора подшипника по статической и динамической грузоподъемности. Конструирование подшипниковых узлов.

Подбор подшипника по критерию

«усталостное выкрашивание»

Эквивалентная нагрузка - такая постоянная радиальная нагрузка, которая при приложении её к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом и неподвижным наружным, обеспечивает такой расчетный срок службы, как и в действительных условиях нагружения и вращения Динамическая грузоподъёмность С – это такая постоянная нагрузка (радиальная – для радиальных и радиально-упорных подшипников и осевая – для упорных и упорно-радиальных), которую он может выдержать в течение 1 млн. оборотов внутреннего кольца без появления признаков усталости не менее чем у 90 % из определённого числа подшипников, подвергающихся испытаниям.Так как фактические условия эксплуатации отличается от типовых, при которых определялась динамическая грузоподъемность, вводят понятие эквивалентной динамической нагрузки Р. Определение эквивалентной нагрузки. Статическую грузоподъёмность С₀ используют для подбора подшипников при малых частотах вращения (n < 1_мин^-1), когда число циклов нагружений мало́ и не вызывает усталостных разрушений, а также для проверки подшипников, рассчитанных по динамической грузоподъёмности. Условие подбора и проверки:

где С₀ – статическая грузоподъёмность, под которой понимают такую статическую нагрузку (радиальную – для радиальных и радиально-упорных или осевую – для упорных и упорно-радиальных подшипников), которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения.

Предельная быстроходность подшипника ограничена указанной в каталоге предельной частотой вращения n_пр, при превышении которой расчётная долговечность не гарантируется

 

 

«остаточные деформации»

Для предотвращения возникновения остаточных деформаций на беговых дорожках и телах качения ограничивают эквивалентную нагрузку величиной статической грузоподъемности подшипника

Конструирование подшипниковых узлов

1. Наружное кольцо изготавливают с нулевым основным отклонением и полем допуска, направленным «в тело» кольца, обозначают буквой l

2. Внутреннее кольцо изготавливают с нулевым основным отклонением и полем допуска L, направленным в вал

 

 

Вопрос 17. Подшипники скольжения. Основные условия образования жидкостного трения. Конструкции. Смазка. Условные методы расчета. Монтаж подшипников и уплотняющих устройств.

ПС - это опоры валов и осей, работающие в условиях относительного скольжения поверхности цапфы 3 по поверхности подшипника 2

Элементы гидродинамического подшипника

Достоинства

1. Высокоскоростные подшипники

2. Прецизионные машины (точное расположение валов)

3. Подшипники тяжелых валов Ø 1м и более

4. Работа в воде и агрессивных средах

5. Воспринимает ударные и вибронагрузки

6. Подшипник дешевых механизмов

7. Разъемные подшипники

8. Малые Ø

Недостатки

1. Сложная система смазки

2. Высокие требования к шейкам и цапфам валов

Виды разрушения подшипников скольжения сухого и граничного трения

• Хрупкое разрушение от ударов

• Износ

• Выплавление вкладыша

Условия возникновения режима жидкостного трения:

1. Имеется относительное перемещение трущихся поверхностей

2. Между поверхностями находится жидкость (газ), обладающие вязкостью

3. Форма сопряженных поверхностей такова, что жидкость (газ) затягивается в суживающуюся часть пространства между трущимися поверхностями

 

Условные расчеты подшипников скольжения:

Вопрос 18. Гидростатический и гидродинамический подшипники. Методика расчета гидродинамического подшипника.

Форма сопряженных поверхностей такова, что жидкость (газ) затягивается в суживающуюся часть пространства между трущимися поверхностями

 

Работа гидродинамического подшипника

Алгоритм расчета радиальных подшипников жидкостного трения

Цель - определить зазор между цапфой и вкладышем, вязкость масла при котором в подшипниковом узле с заданными геометрическими параметрами будет обеспечен режим жидкостного трения

Справочные сведения из гидродинамики:

1. Определяют среднее значение относительного зазора по эмпирической формуле:

2. Рассчитывают величину диаметрального зазора и согласуют его со стандартной посадкой:

3. Рассчитывают предельные величины относительного зазора

4. Выбирают сорт масла исходя из рабочих температур:

5. Считают коэффициенты нагруженности подшипника по формуле для разных относительных зазоров:

6. Определяют относительные эксцентриситеты по графикам Ф

7. Определяют толщину масляного слоя, используя формулу:

8. Для того, чтобы в подшипнике реализовывалось жидкостное трение требуют выполнения условия:

9. Если условие не выполняется, меняют сорт масла

Рекомендации по конструированию:

1. Если конструкция не жесткая – увеличивают зазоры

2. Температурный режим очень сильно зависит от зазора, чем меньше зазор, тем больше выше температура в подшипнике

3. Оптимальное отношение длины к диаметру 0.7

4. Для снижения тепловыделения ликвидировать местные сближения рабочих поверхностей, из-за неточностей изготовления, силовых и температурных деформаций

5. Применять смазку, имеющую рациональную не завышенную вязкость

6. Усиление потоков смази:

а) повышение давления; б) расположение смазывающих отверстий

 

19. Расчет и конструирование эвольвентных зубчатых передач. Виды разрушения. Критерии работоспособности. Усилия, возникающие в зацеплениях цилиндрических прямозубых, косозубых, конических передачах. Особенности расчета.

u Критерии работоспособности и виды разрушения

• Основы расчета на контактную выносливость активных поверхностей зубьев ЗК

Силы, возникающие в зацеплении цилиндрических прямозубых передач:

Силы, возникающие в зацеплении цилиндрических прямозубых передач:

Силы, возникающие в зацеплении цилиндрических прямозубых передач:

Силы, возникающие в зацеплении цилиндрических косозубых передач:

Распределение нагрузки по рабочей поверхности зуба колеса

• Определение приведенного радиуса кривизны зубьев прямозубых колес

• Определение приведенного радиуса кривизны зубьев косозубых колес

• Определение контактных напряжений

• Проектировочный расчет