56. Определение коэффициента нагрузки в червячных передачах. Расчет червячных передач на выносливость.

Коэффициент нагрузки в червячных передач:

K = K_v  K_

где Kv — коэффициент динамической нагрузки, зависит от точности изготовления передач и скорости скольжения (табулирован в справочной литературе). — коэффициент концентрации нагрузки, — коэффициент деформации червяка (табулирован в справочной литературе), x — вспомогательный коэффициент, зависящий от характера изменения нагрузки: x = 1 — при постоянной нагрузке, x  0,6 — при незначительных колебаниях нагрузки, x  0,3 — при значительных колебаниях нагрузки.

Расчет червячных передач на выносливость.

Основное уравнение Герца: , применяют и для червячного зацепления, но: - удельная нагрузка, по аналогии с косозубой передачей, для червячной передачи: , где — коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии в связи с тем, что соприкосновение осуществляется не по полной дуге обхвата,   0,75;

 = 1,8 ... 2,2 — торцовый коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса. После подстановки в формулу H получим:

Для проектного расчета формулу решают относительно диаметра d₂, заменяя

и принимая:  = 20; KH  1,1;   10; 2 =100 = 1,75 рад.;  = 1,9;  =0,75 при этом:

Учитывая, что , , Где — приведенный модуль упругости, E₁ = 2,1 105 МПа — модуль упругости для стали,

E₂ = 0,9 105 МПа — модуль упругости для бронзы и чугуна.

Отношением = 0,22 ... 0,4 обычно задаются.

При стальном червяке и бронзовым или чугунном червячным колесе межосевое расстояние определяется по формуле: . После окончательного установления параметров передачи необходимо проверить контактные напряжения по формуле: при стальном червяке и бронзовым или чугунном колесе: . Если перегрузка передачи более 5% и недогрузка — более 15% следует изменить параметры передачи и повторить расчет.

57. Основные конструкции роликовых подшипников.

По форме тел качения подшипники разделяют на шариковые и роликовые. Ролики имеют различную форму: конические цилиндрические, длинные цилиндрические, иглы (тонкие ролики); витые; конические; сферические (симметричные, асимметричные).

По направлению нагрузки, которую воспринимать подшипники качения, они подразделяются на радиальные, радиально-упорные, упорные. Иногда в отдельную группу выделяют упорно-радиальные подшипники, которые предназначены для восприятия осевых и одновременно небольших радиан нагрузок.

По числу рядов тел качения различают подшипники однорядные, двухрядные, трехрядные, четырехрядные и многорядные.

По способности компенсировать перекосы валов подшипники подразделяются на самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся.

Р оликовый радиальный подшипник с короткими роликами имеет грузоподъемность на 70% выше, чем однорядный шариковый (из-за большей площади контакта). Допускает осевое смещение колец, что удобно при компенсации температурных расширений валов и эксплуатационных осциллирующих перемещениях (например, в шевронных колесах). Подшипник с буртом на наружном кольце может воспринимать помимо радиальных небольшие осевые нагрузки.

Р оликовый радиальный подшипник с длинными цилиндрическими роликами (и) имеет меньшие габариты по диаметру. Может выполняться в виде комплекта роликов с сепаратором (наружным кольцом служит корпус или вращающаяся деталь, внутренним - вал).

Р оликовый радиальный двухрядный сферический подшипник (к) предназначен для восприятия больших радиальных нагрузок с возможностью компенсации перекосов колец (до 2...30). Ролики имеют форму симметричной или несимметричной бочки. Обладают большой долговечностью, однако требуют высокой точности в изготовлении и потому дороже шариковых сферических.

Роликовый радиально-упорный конический подшипник (л) предназначен для больших совместно действующих радиальных и односторонних осевых нагрузок. Удобен в сборке и разборке, однако требует регулировки зазоров. Угол контакта 10...16° (иногда при больших осевых нагрузках 25...30°). Широко применяется в промышленности.

Существует также конструкция сфероконических подшипников с коническими бочкообразными роликами. Они способны воспринимать большие нагрузки и обеспечивают самоустанавливаемость (м).

Игольчатый роликоподшипник (н) применяется при качательных движениях, а также при скоростях вращения до 5 м/с. Имеет высокую радиальную грузоподъемность и малые габариты но диаметру. Осевых нагрузок не воспринимает.

Характеризуется повышенным коэффициентом трения из-за наличия трения скольжения и перекосов игл. Долговечность ограничена в связи с огранкой игл. Может выпускаться в виде комплекта игл в сепараторе. Существуют подшипники с витыми роликами для компенсации ударов, малочувствительные к загрязнению.

Подшипники имеют цифровое условное обозначение. Две первые цифры, считая справа налево, обозначают внутренний диаметр. Для диаметров от 20 до 495 мм эти цифры соответствуют внутреннему диаметру, деленному на 5

Третья и седьмая цифры обозначают серию подшипника особо легкая - 1, легкая - 2, средняя - 3, тяжелая - 4, легкая широкая - 5, средняя широкая - 6 и т. д. По нагрузочной способности (или по габаритам) подшипники разделяют на семь серий диаметров и ширин: сверхлегкую, особо легкую, легкую,- легкую широкую, среднюю, среднюю широкую и тяжелую; по классам точности: 0 (нормального класса); 6 (повышенного); 5 (высокого); 4 (особо высокого) и 2 (cверхвысокого). От точности изготовления в значительной степени зависит работоспособность подшипника» но одновременно возрастает его стоимость. Четвертая цифра справа - тип подшипника» например шариковый радиальный однорядный - 0 (отбрасывается), радиальный сферический - 1, с короткими роликами - 2, роликовый сферический - 3, радиальный с длинными роликами – 4, с радиально-упорный шариковый - 6, роликовый конический – 7. Пятая и шестая цифры обозначают конструктивные особенности подшипника, например наличие уплотнений, стопорной канавки на наружном кольце и т. д. Цифры 6, 5, 4 и 2, стоящие через тире перед условным обозначением, определяют его класс точности. Нормальный класс точности (0) не указывается. Для подшипников с внутренними диаметрами да 9 мм включительно первая цифра указывает фактический размер внутреннего диаметра (мм), при этом на третьем месте ставится цифра 0. Вторая цифра обозначает серию, Для подшипников с номинальным диаметром отверстия 10, 12, 15 и 17 мм соответствующее обозначение диаметра - 00, 01, 02 и 03.