Поверочный расчет подшипников скольжения

При диаметре цапфы и металлической втулке подшипника проводят определение удельного давления действующего на его поверхность:

q = , (54)

где - допускаемое давление на цапфу (см.таблицу 9)

Материал	Коэффициент трения	Давление [ q ], МПа	[ q·V ], МПа·	Предел текучести , МПа
без смазки	со смазкой
Бронза	ОЦСЧ-4-4	0,1	0,06 – 0,07	6 – 9	36 – 50
ОФ6, 5-0,15	0,1	0,06 – 0,07	10 – 12	50 – 60
АЖ -4	0,1	0,06 – 0,07	15 – 20	75 – 100
Латунь ПС59	0,15	0,09 – 0,10	12- 15	100- 150

Таблица 9

Проверяют значения:

qV , (55)

где V - окружная скорость цапфы в зоне контакта:

V = , (56)

Здесь n -частота вращения вала.

Определяют момент трения:

M (57)

При малом диаметре цапфы проводят расчет на контактную прочность:

, (58)

где n - поправочный коэффициент;

- допускаемое контактное напряжение (см. таблицу 9)

- радиус кривизны в зоне контакта, мм

- приведенный модуль упругости (59)

E , E - модуль упругости первого рода материала втулки и цапфы соответственно.

Для металлических подшипниковых узлов рекомендуются посадки H7/f7, H8/e8, H8/d9, для которых в таблице 10 даны предельные отклонения размеров вала и отверстия согласно ГОСТ 25347-82.

d, мм	Отверстие	Вал	Посадка
ES	EI	es	ei
1 – 3	+10 +12		-18 -22	-6 -10	H7/f7
1 – 3	+14 +18		-28 -38	-14 -20	H8/e8
1 – 3	+14 +18		-45 -60	-20 -30	H8/d9

Таблица 10

Зная диаметр цапфы d и втулки d ) и выбрав соответствующую посадку, определяют условный диаметр:

d (60)

Подсчитывают по эмпирической формуле инструментальную погрешность:

(61)

Определяют радиус r:

r = (62)

Если r d , то радиус кривизны в зоне контакта и коэффициент ;

Если r < d , то и .

Поправочный коэффициент n определяют по эмпирическим зависимостям:

n при n при <0,1 (63)

Допускаемое контактное напряжение материала втулки подшипника скольжения , где - предел текучести материала (см.табл.9).

Для подшипников скольжения из пластмассовых материалов определяют q:

q = , (64)

где: - половина угла контакта цапфы с опорной поверхностью подшипника (см. рис. 11). Значения допустимого давления для втулок из пластмасс даны в таблице 11.

Таблица 11

Материал	[ q ], МПа
Фторопласт – 4 Текстолит (со смазкой) Полиамидная смола Капрон	2 – 2,5 10 – 15 10 – 15

 

ГОСТ 25349-82 рекомендует для пластмассовых подшипников скольжения применять следующие посадки H8/f8, H8/e8, H9/d9,H9/e9.

 

 

Расчет подшипников качения (см. рис. 7 а).

Для передач с прямозубыми цилиндрическими колесами используют однорядные радиальные подшипники качения сверхлегкой и легкой серии. Выбор их производят из конструктивных соображений и проводят поверочный расчет. Определяют приведенную нагрузку Q:

Q = , (65)

где:

R_JΣ= R_Jв+ R_Jг – сила, действующая в наиболее нагруженной (J -ой) опоре;

коэффициент при вращении внутреннего кольца подшипника;

при вращении наружного кольца;

температурный коэффициент определяют по эмпирической формуле:

=0,635+ ; (66)

при температуре t < 100º C принимают =1.

Коэффициент безопасности определяется по зависимости:

. (67)

 

Значения коэффициента перегрузки W даны в таблице 12.

 

Характер нагружения подшипников	Коэффициент перегрузки W
Легкие удары. Зубчатые передачи 4-6-й Степени точности
Кратковременные перегрузки зубчатых передач 7-й степени точности
Сильные удары в зубчатых передачах 9- 10-й степени точности
Частые и значительные перегрузки при наличии в механизме больших инерционных масс

Таблица 12

 

Расчетная динамическая грузоподъемность подшипника равна:

C , (68)

где n – - скорость вращения подшипника, мин

L - долговечность работы подшипника в часах, задается конструктром.

C , (69)

где C - динамическая грузоподъемность подшипника по каталогу (см.табл.13).

№ п/п	Условное обозначение	Размеры, мм	Грузоподъемность, Н
d, мм	D, мм	B, мм	Динамическая C	Статическая C0
				1,6
				2,3

Таблица 13

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

1. СТП МГУПИ 2068752-2006 «Выпускные квалификационные работы».

2. Истомин С.Н. Проектирование мелкомодульных передач приборов с применением ЭВМ. М., Машиностроение, 1985, 175 с.

3. Элементы приборных устройств: Курсовое проектирование. Учебное пособие для вузов. В 2-х ч. Под ред. О.Ф.Тищенко. М.: Высш. школа, 1978.

4. Элементы приборных устройств (основной курс): Учебное пособие для вузов. В 2-х ч. Под ред. О.Ф. Тищенко. М.: Высш. школа, 1982.

5. Пухальский В.А., Стеценко А.В. Как читать чертежи и технологические документы. М., Машиностроение, 2005, 144 с.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ГОСТ 2.770-68. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы

Кинематики

Таблица П1

Наименование	Обозначение
1. Вал, валик, ось, стержень, шатун и т. п.
2. Подшипники скольжения и качения на валу (без уточнения типа):
а) радиальные
в) упорные
8. Подшипники скольжения:
а) радиальные
в) радиально-упорные: односторонние
двусторонние
г) упорные:
односторонние
двусторонние
3. Подшипники качения:
а) радиальные
д) радиально-упорные:
односторонние
двусторонние
е) (Исключен, Изм. № 1)
ж) упорные:
односторонние
двусторонние
4. Передачи зубчатые (цилиндрические):
а) внешнее зацепление (общее обозначение без уточнения типа зубьев)
Продолжение таблицы П1
б) то же, с прямыми, косыми и шевронными зубьями
в) внутреннее зацепление
5. Передачи зубчатые с пересекающимися валами и конические:
а) общее обозначение без уточнения типа зубьев
б) с прямыми, спиральными и круговыми зубьями
6. Передачи зубчатые со скрещивающимися валами:
а) гипоидные
б) червячные с цилиндрическим червяком

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Примеры построения кинематических схем редукторов

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2