Лабораторна робота №4

Вивчення конструкції визначення параметрів підшипників кочення

1.Мета роботи

1.1. Вивчити конструкції, визначити основні геометричні і силові параметри підшипників кочення , тип, позначення і області їх використання.

1.2. По вказівці викладача визначити динамічну і статичну вантажопідйомність одного підшипника.

2.Короткі теоретичні відомості

Підшипники являються опорами валів і осей. Вони сприймають радіальні і осьові навантаження зі сторони вала и передають їх на корпус підшипника. Основними геометричними параметрами підшипників являються : зовнішній діаметр зовнішнього кільця D , внутрішній діаметр внутрішнього кільця d , ширини кілець : зовнішнього С і внутрішнього В . Силові параметри – динамічна С и статична С_о вантажопідйомності ; кінематичні – гранична частота обертання n , техніко – економічні – маса і вартість . Нижче приведені короткі характеристики підшипників основних типів.

2.1. Шарикопідшипники радіальні однорядні.

Сприймають радіальне навантаження і двостороннє осьове, але величина останнього не повинна перевищувати 70% не використаного радіального. Допускають перекіс внутрішнього кільця по відношенню до зовнішнього до 15' . Мають найбільший К.К.Д. . Допускають найбільші частоти обертання . Найдешевші. Випускаються в великій кількості . Мають велике різноманіття конструктивних виконань. В сільськогосподарських машинах широке використання отримали останнім часом підшипники типу 18000 закритого виконання,що заповненні консистентним мастилом на заводі-виробнику. Рекомендуються для установки жорстких двоопорних валів при відстані між опорами l ≤ 10d, де d – діаметр вала.

2.2. Шарикопідшипники радіальні дворядні сферичні.

Призначені для сприйняття радіальних навантажень ; можуть одночасно сприймати и двостороннє осьове навантаження, величина якого не повинна перевищувати 20% не використаного допустимого радіального навантаження. Завдяки тому, що центр сферичної поверхні зовнішнього кільця розташований на осі вала, допускається відносний перекіс кілець від 2 до 3° .

Рекомендується для встановлення багатоопорних ( більше двох опор) валів ; не жорстких 2-х опорних валів ; якщо опори валів розташовані на окремо стоячих корпусах або гнізда під підшипники розточені не з однієї установки , тобто не забезпечена точна співвісність посадочних місць і т.д.

Підшипник типу 11000 призначений для встановлення на гладких валах через закріплювальну втулку із зовнішньою конічною поверхнею, на яку одягається внутрішнє кільце підшипника з такою ж конусністю(1:12). Втулка має різьбу і повздовжній розріз . При закручуванні гайки втулка втягується в простір між кільцем підшипника і валом і закріплює підшипник в будь-якому місці вала.

2.3. Роликопідшипники радіальні з короткими циліндричними роликами.

Призначені для передачі радіальних навантажень. Деякі конструкції можуть сприймати незначні осьові навантаження. Мають велику радіальну вантажопідйомність , близько в 1,7…1,9 разів більшу , ніж равногабаритні радіальні шарикові, але більш тихохідні, трохи дорожче відповідних шарикових. Вони чутливі до перекосу внутрішніх кілець відносно зовнішніх, так як при перекосах виникає концентрація напружень біля країв роликів. Викоистовують для встановлення жорстких двоопорних валів.

Існує велике різноманіття конструктивних рішень.

2.4. Роликопідшипники радіальні дворядні сферичні.

Передають радіальне та двостороннє осьове навантаження , причому величина останнього не повинна перевищувати 25% від невикористаного допустимого радіального навантаження. Якщо діє чисто осьове навантаження , то працює лише один ряд підшипників. Допускають відносний перекіс кілець до 2…3°. Має значно більшу вантажопідйомність, ніж відповідні шарикові , але більш тихохідні та вартісні.

Рекомендовано застосовувати для опор тяжко завантажених багато опорних валів; для двоопорних валів , посадочні місця яких під підшипники розточені не з однієї установки, або ж розташовані в різних корпусах і т.д.

2.5.Роликопідшипники з довгими циліндричними роликами або голками.

Передають лише радіальне навантаження. Осьової фіксації вала не забезпечують. Володіють меншими діаметральними , але більшими осьовими габаритами. Відносний перекіс кільць недопустимий , так як це призводить до порушення лінійного контакту голок з доріжками кочення. Рекомендується використовувати в опорах з обмеженими діаметральними габаритами. Особливо широко використовують у механізмах з коливальним режимом руху.

По конструктивному виконанню бувають із внутрішнім і зовнішнім кільцем; з зовнішнім, але без внутрішнього кільця; без кілець(у розсип або з сепаратором).

2.6. Роликопідшипники радіальні з витими роликами.

Передають лише радіальні навантаження. Осьової фіксації вала не забезпечують. Краще за інші підшипники сприймають радіальні ударні навантаження. Ролики мають понижену жорсткість; менш чутливі до забруднення оливи. Дозволяється незначний відносний перекіс доріжок кочення. Не використовуються в швидкохідних передачах. Можуть бути з зовнішнім і внутрішнім кільцями, з одним із кілець або без обох кілець.

Рекомендовано використовувати в опорах із середнім радіальним навантаженням ударного характеру з невисокою частотою обертання.

2.7. Підшипники кулькові радіально – упорні однорядні.

Передають радіальні і осьові навантаження. Величина осьового навантаження визначається величиною кута контакту. Зі збільшенням цього кута осьова вантажопідємність збільшиться за рахунок зменшення радіальної:

тип 36000 ( β=12°) … ,

тип 46000 ( β=26°) … ,

тип 66000 ( β=36°) … ,

де – допустиме осьове навантаження,

- невикористане допустиме радіальне навантаження.

Осьове навантаження сприймають тільки в одному напрямку. По швидкісним характеристикам не поступаються радіальним однорядним. Збільшення кутів контакту дещо знижують допустимі границі швидкості обертання. Можуть сприймати чисто осьові навантаження. Встановлені відповідним способом по 2 шт. в опору, забезпечують велику вантажопідємність опори і здатність сприймати двохсторонні осьові навантаження.

Використовуються при середніх і високих частотах обертання.

2.8. Роликопідшипники радіально – упорні однорядні (конічні ).

Передають одночасно діючі радіальні а осьові навантаження. Зі збільшенням кута конусності зовнішнього кільця осьова вантажопідємність зростає за рахунок зменшення радіальної. Відносний перекіс кілець не допустимий. Допустимі колові швидкості значно менші, ніж у підшипників з циліндричними роликами. Передають одностороннє осьове навантаження, величина якого в залежності від кута β слідуюча :

тип 7000 ( β=10°…17°) … ,

тип 27000 ( β=25°…29°) … ,

де – допустиме осьове навантаження,

- невикористане допустиме радіальне навантаження.

Кут конусності роликів 1,5°… 2°.

Допускають роздільний монтаж кілець, регулювання осьового і радіального зазору як при встановлені так і при експлуатації. Радіальна вантажопідємність в середньому в 1,9 разів вища , ніж у відповідних однорядних радіальних кулькових підшипниках. Широко використовуються в машинобудуванні при низьких і середніх швидкостях (не більше 5…10 м/с на валу).

2.9.Шарикопідшипники упорні

. Передають осьові односторонні навантаження. Задовільно працюють при низьких і середніх швидкостях (не більше 5…10 м/с на валу). При високих швидкостях обертання підшипники швидко виходять з ладу в наслідок дії відцентрових сил зі сторони кульок на доріжки кочення. На горизонтальних валах працюють гірше, ніж на вертикальних; вимагають хорошого регулювання і постійного підтискання кілець.

Для забезпечення передачі осьового навантаження в обидві сторони приймають подвійні підшипники, в яких середнє кільце, що закріплюється на валу, має доріжки з обох сторін, а зовнішні кільця,які встановлюють у корпус, мають по одній доріжці.

2.10. Роликопідшипники упорні. Передають осьове навантаження. Мають велику навантажувальну здатність, ніж кулькові упорні, але задовільно працюють при низьких частотах обертання.

Динамічна вантажопідйомність С(Н)

а) радіальних і радіально упорних підшипників:

кулькових при Д_т ≤ 25,4 мм

,

роликових

,

б) упорних кулькових підшипників при Д_т ≤ 25,4 мм

де – коефіцієнт динамічної вантажопід’єності, якій залежить від геометрії деталей підшипника, точності виготовлення і матеріала; вибирається з таблиці І;

Таблиця І

	f		f		f
0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07	4,66 5,45 5,96 6,35 6,83 6,91 7,08	0,08 0,09 0,10 0,012 0,14 0,16 0,18	7,31 7,42 7,53 7,76 7,87 7,92 7,98	0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30	7,98 7,92 7,87 7,76 7,64 7,53

і – число рядів тіл кочення;

β – кут контакту, град;

z – кількість тіл кочення;

Д_т – діаметр тіла кочення, мм;

l – довжина ролика, мм;

d₀ – середній діаметр підшипника ( діаметр розміщення центрів тіл кочення), мм.