10 Выбор подшипников качения
Основные критерии работоспособности подшипника качения - его динамическая и статическая грузоподъемность.
Метод подбора подшипников по динамической грузоподъемности применяют в случаях, когда частота вращения кольца n > 1 об/мин. При n =1...10 об/мин в расчетах следует принимать n = 10 об/мин.
Номинальная долговечность (ресурс) подшипника в миллионах оборотов
(10.1)
где С - динамическая грузоподъемность по каталогу; Р - эквивалентная нагрузка; р - показатель степени: для шарикоподшипников р=3; для роликоподшипников р=10/3. Номинальная долговечность в часах
(10.2)
При расчетах следует строго следить за тем, чтобы в формулах С и Р были выражены в одних и тех же единицах.
Для однорядных и двухрядных сферических радиальных шарикоподшипников, однорядных радиально-упорных шарико- и роликоподшипников эквивалентная нагрузка
при
(10.3)
при
(10.4)
где V - коэффициент; при вращении внутреннего кольца V = 1, при вращении наружного V = 1,2; Ра - осевая нагрузка; Рr - радиальная.
11 Примеры выполнения графической части курсовых работ
В соответствии с заданием на курсовую работу студент должен выполнить графическую часть работы на трёх листах ватмана формата А1, где помещают сборочный чертеж редуктора в трех проекциях. На следующем формате показывают рабочие чертежи зубчатого колеса или червяка, чертеж вала, выполненного за одно целое с шестерней или червяком, и одну из корпусных деталей, крышку или основание корпуса. На третьем листе изображают общий вид привода, состоящий из электродвигателя и редуктора, связанных соединительной муфтой и расположенных на сварной или литой раме. Ниже приведен ряд чертежей.
Особое внимание уделяется проектированию валов и подшипниковых узлов. Опорные части валов называют цапфами или шейками. Форма вала по длине определяется распределением нагрузки и условиями технологии изготовления и сборки. Крутящий момент обычно передается не всей длине вала. Поэтому по условию прочности допустимо и целесообразно конструировать валы переменного сечения, приближающиеся к телам равного сопротивления.
Практически валы выполняют ступенчатыми. Эта форма удобна в изготовлении и сборке, уступы валов могут воспринимать большие осевые силы.
Желательно, чтобы каждая насаживаемая на вал неразъемная деталь проходила по валу до своей посадочной поверхности без натяга во избежание повреждения поверхностей и ослабления посадок.
Узкие упорные буртики на валах выполнять нецелесообразно, так как это приводит к увеличению диаметра заготовки и к переводу в стружку значительного количества металла.
Диаметры посадочных поверхностей (под ступицы зубчатых колес, шкивов, звездочек и других деталей) выбирают из стандартного ряда посадочных размеров, диаметры под подшипники качения - из стандартного ряда внутренних диаметров подшипников качения Перепад диаметров ступеней определятся: стандартными диаметрами посадочных поверхностей под ступицы и подшипники, достаточной опорной поверхностью для восприятия осевых сил при заданных радиусах закругления кромок и размерах фасок и, наконец, условиями сборки. Перепад диаметров ступеней вала при наличии призматических шпонок желательно выбирать так, чтобы иметь возможность разборки без удаления шпонок из вала. Перепад диаметров должен быть минимальным.
Если тихоходный вал имеет несколько шпоночных канавок по длине, то во избежание перестановки вала при фрезеровании их целесообразно размещать в одной плоскости.
Основное применение имеют цилиндрические цапфы. Концевые цапфы для облегчения сборки и фиксации вала в осевом направлении обычно делают несколько меньшего диаметра, чем соседний участок вала.
Цапфы валов для подшипников качения характеризуются меньшей длиной, чем цапфы для подшипников скольжения. Исключение составляют конструкции с двумя подшипниками качения в, опоре. Как правило, цапфы для подшипников качения выполняют цилиндрическими. В редких случаях применяют конические цапфы с малой конусностью - для регулирования зазоров в подшипниках упругим деформированием колец. Цапфы для подшипников качения нередко выполняют с резьбой или другими средствами для закрепления колец. Посадочные поверхности под: ступицы деталей, насаживаемых на вал, выполняют цилиндрическими или коническими. Основное применение имеют цилиндрические поверхности как более простые. Конические поверхности применяют: для облегчения постановки на вал и снятия с него тяжёлых деталей, для обеспечения заданного натяга. В последнее время конические соединения большим натягом получили широкое распространение.
Осевые нагрузки на валы от помещенных на них деталей передаются следующими способами:
тяжелые нагрузки - упором деталей в уступы на валу, посадкой деталей с натягом;
средние нагрузки - гайками, штифтами;
легкие нагрузки (и предохранение от перемещений случайными силами) - стопорными винтами, клеммовыми соединениями, пружинными кольцами.
Рисунок 11.1 - Задание 1. Чертеж редуктора – вид сверху
Рисунок 11.2 - Задание 1. Чертеж редуктора – главный вид
Рисунок 11.3 - Задание 2. Чертеж редуктора – вид сверху
Рисунок 11.4 - Задание 2. Чертеж редуктора – вид слева
Рисунок 11.5 - Задание 2. Чертеж общего вида привода выполненного на литой раме
Рисунок 11.6 - Задание 3. Чертеж редуктора – главный вид.
Рисунок 11.7 - Задание 3. Чертеж редуктора – вид сверху.
Рисунок 11.8 - Задание 3. Чертеж редуктора – вид сверху.
Быстроходный и тихоходный валы имеют ступень для фиксации муфт.
Рисунок 11.9 - Задание 3. Чертеж редуктора – вид слева.
Показаны смазочные текстолитовые шестерни
Рисунок 11.10 - Задание 3. Чертеж общего вида привода выполненного на литой раме
Рисунок 11.11 - Задание 3. Литая рама.
Рисунок 11.12 - Задание 3. Литая рама. Вид сверху.
Рисунок 11.13 - Задание 3. Чертеж общего вида привода выполненного на сварной раме.
Рисунок 11.14 - Задание 3. Чертеж тихоходного выходного вала редуктора
Рисунок 11.15 - Задание 4. Чертеж главного вида.
Рисунок 11.16 - Задание 4. Чертеж редуктора.
Сечение по тихоходному валу
Рисунок 11.17 - Задание 5. Чертеж двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора. Главный вид.
Рисунок 11.18 - Задание 5. Чертеж редуктора. Вид сверху.
Рисунок 11.19 - Задание 5. Общий вид привода выполненного на сварной раме.
Рисунок 11.20 - Задание 5. Чертеж тихоходного выходного вала редуктора
Рисунок 11.21 - Задание 5. Чертеж зубчатого колеса тихоходной ступени редуктора
Рисунок 11.22 - Задание 9. Чертеж двухступенчатого червячно-цилиндрического редуктора. Главный вид.
Рисунок 11.23 - Задание 9. Чертеж двухступенчатого червячно-цилиндрического редуктора. Вид сверху.
Рисунок 11.24 - Задание 9. Чертеж двухступенчатого червячно-цилиндрического редуктора. Вид слева.
Рисунок 11.25 - Задание 9. Общий вид привода.
Рисунок 11.26 - Задание 9. Сборочный чертеж рамы. Вид сверху.
Рисунок 11.27 - Задание 10. Главный вид коническо-цилиндрического редуктора с вертикальными валами.
Рисунок 11.28 - Задание 10. Вид сверху на коническо-цилиндрического редуктора с вертикальными валами.
Рисунок 11.29 - Задание 10. Вид слева на коническо-цилиндрического редуктора с вертикальными валами.
Рисунок 11.30 - Задание 10. Общий вид привода.
Рисунок 11.31 - Задание 10. Сборочный чертеж рамы. Вил сверху.
Рисунок 11.32 - Задание 10. Чертеж рамы, вид слева.