40) Выбор подшипников по динамической грузоподъёмности с (по заданному ресурсу или долговечности)

Этот подбор выполняют при n  1 об/мин. Условие подбора:

С треб  С.

Паспортная динамическая грузоподъёмность С – это такая постоянная нагрузка, которую подшипник может выдерживать в течение одного миллиона оборотов без появления признаков усталости.

Значения С приведены в каталогах. При этом под нагрузкой понимают радиальную для радиальных и радиально-упорных подшипников, осевую для упорных и упорно-радиальных.

Динамическая грузоподъёмность и ресурс связаны эмпирической зависимостью

или ;

где: L – сурс, млн. оборотов;

Р_е – эквивалентная нагрузка;

 = 3 для шариковых и =3,33 для роликовых подшипников.

Ресурс в часах

где: n – частота вращения, об/мин.

Эквивалентная нагрузка

Эквивалентная нагрузка Р_е радиальных и радиально-упорных подшипников есть такая условная постоянная нагрузка P_r, радиальная, которая при приложении её к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом и с неподвижным наружным обеспечивает такую же долговечность, какую подшипник имеет при действительных условиях нагружения. Р_а – постоянная центральная осевая нагрузка при вращении одного из колец:

; ,

где: F_r, F_a – радиальная и осевая нагрузки;

X, Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузки (указаны в каталоге на подшипники);

V – коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается (при вращении внутреннего кольца V =1, наружного V =1,2);

К_б – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки (выбирается по таблицам);

К_Т – температурный коэффициент (при t до 100 С К_Т= 1, при t = 125…250 С К_Т = 1,05…1,4 соответственно).

42) Проверка и подбор подшипников по статической грузоподъёмности

Статическую грузоподъёмность используют для подбора подшипников при n  1 об/мин, а также для проверки подшипников, рассчитанных по динамической грузоподъёмности.

Условие подбора

где Р_о – эквивалентная статическая нагрузка;

C_ro – статическая грузоподъёмность.

Под статической грузоподъёмностью понимают такую статическую нагрузку, которой соответствует обычная остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения. При этом под нагрузкой понимают радиальную для радиальных и радиально-упорных подшипников, осевую для упорных и упорно-радиальных подшипников. Значения C_ro указаны в каталогах для каждого типоразмера подшипника.

Эквивалентная статическая нагрузка

, но не меньше, чем

где Fr и Fa – радиальная и осевые нагрузки;

X₀ и Y₀ - коэффициенты радиальной и осевой статических нагрузок (см. каталог).

43) Муфты

Назначение муфт и их классификация

Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов валов, трубопроводов и пр. Рассмотрим только муфты для соединения валов. Потребность в соединении валов связана с тем, что большинство машин компонуют из ряда отдельных частей с входными и выходными валами, которые соединяют с помощью муфт. Соединение валов - основное назначение муфт, но не единственное.

Муфты используют также для включения и выключения исполнительного механизма при работающем двигателе; для предохранения машины от перегрузки (предохранительные муфты); для компенсации вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты); для уменьшения динамических нагрузок (упругие муфты).

В машиностроении применяют большое количество муфт, различающихся по принципу действия и управления, назначению и конструкции.

В курсе «Детали машин» рассматриваются только механические муфты.

Все муфты по назначению и принципу действия делят на следующие группы:

1. муфты постоянного действия, недопускающие рассоединения валов при работе машины;

2. муфты сцепляемые управляемые, позволяющие соединять и разъединять валы при работе машины или при её остановке;

3. муфты автоматические или самоуправляемые, соединяющие или разъединяющие валы автоматически при изменении режима работы машины (при изменении вращающего момента, частоты вращения и т.д.).

Муфты постоянного действия в свою очередь делятся на:

а) глухие, предназначенные для жёсткого соединения соосных валов;

б) компенсирующие, предназначенные для соединения валов с небольшими взаимными смещениями и перекосами валов;

в) упругие, предназначенные в основном для уменьшения динамических нагрузок, передаваемых валами.

Широко применяемые муфты стандартизованы. Основной паспортной характеристикой муфты является значение вращающего момента, на передачу которого она рассчитана.

Муфту подбирают по величине расчётного крутящего момента

где К – динамический коэффициент.

45) Зубчатые муфты относятся к жёстким компенсирующим муфтам. Их достоинствами являются: высокая нагрузочная способность и при сравнительно небольших габаритах; способность компенсации любых смещений осей валов и технологичность изготовления.

К недостаткам нужно отнести: сравнительно низкую стойкость из-за быстрого износа и разрушения зубьев, отсутствие упруго-демпфирующих свойств.

Зубчатая муфта состоит из двух обойм с внутренними зубьями, находящимися в зацеплении соответственно с двумя зубчатыми втулками имеющими наружные зубья. Зубья – эвольвентного профиля. В зацеплении имеет место повышенный боковой зазор. Компенсация смещения валов достигается перекосом втулок относительно обойм за счёт боковых зазоров и сферической поверхности наружных зубьев.

Радиальную силу, с которой муфта действует на вал, принимаем

F_м = 0,25 F_t,

где F_t – окружная сила на делительном диаметре зубьев.

Цепные муфты обладают хорошими компенсирующими свойствами. В качестве соединительного элемента полумуфт-звёздочек применяют стандартные цепи (однорядные или двухрядные); при монтаже и демонтаже этих муфт не требуется осевого смещения узлов.

Достоинствами цепной муфты являются: простота конструкции и обслуживания; надёжность в работе; технологичность изготовления; малые габариты и вес.

Недостатком является наличие угловых зазоров и мёртвого хода, вследствие чего они не могут применяться в реверсивных передачах, а также при наличии больших динамических нагрузок.

В проектируемых муфтах применяют однорядные втулочно-роликовые цепи. Для удержания смазки муфту закрывают разъёмным кожухом с встроенными уплотнениями и фиксирующим винтом или штифтом, обеспечивающим совместное вращение с муфтой и предотвращение смещения кожуха.

Радиальную силу, с которой муфта действует на вал, принимаем

F_м = 0,25 F_t,

где F_t – окружная сила на делительном диаметре звёздочки.

где: z – число зубьев звёздочки;

р – шаг цепи, в мм.