4887

11

Первая и вторая цифры указывают внутренний диаметр подшипника. Эти цифры соответствуют частному от деления на 5 внутреннего диамет-

ра подшипника (при диметре от 20 до 495 мм).

Однако, если значение диаметра менее 20 мм, тогда обозначение соответствует следующим значения: «00» - 10 мм, «01» - 12 мм, «02» - 15 мм, «03» - 17 мм. Если же диаметр менее 10 мм, тогда в обозначении указывается фактическое значение диаметра.

Третья цифра обозначает серию подшипников по диаметру: особо легкая серия – 1; легкая серия – 2; средняя серия – 3; тяжелая серия – 4; легкая широкая серия – 5; средняя широкая – 6 и т. д.

Четвертая цифра указывает тип подшипника:

0– радиальный шариковый;

1– радиальный шариковый сферический;

2– радиальный с короткими цилиндрическими роликами;

3– радиальный роликовый двухрядный сферический;

4– радиальный роликовый с длинными игольчатыми роликами;

5– радиальный роликовый с витыми роликами;

6– радиально-упорный шариковый;

7– радиально-упорный роликовый конический;

8– упорный шариковый;

9– упорный роликовый.

Пятая или пятая и шестая цифры, вводимые не для всех подшипников, обозначают конструктивные особенности подшипников, например, наличие стопорной канавки на наружном кольце, наличие встроенных уплотнений и т. п.

Седьмая цифра обозначает серию подшипника по ширине. Промышленность изготовляет подшипники качения пяти классов точно-

сти: 0; 6; 5; 4; 2. Обозначения даны в порядке повышения точности, определяемой допусками на изготовление, а также нормами плавности вращения. Класс точности указывается слева от обозначения подшипников через тире.

Нули, стоящие в условном обозначении левее последней цифры, не указывают.

Например, подшипник с условным обозначением 207 имеет внутренний диаметр 35 мм. (07х5=35 мм.), легкой серии по диаметру (цифра 2), радиальный шариковый (поскольку предполагается, что четвертая цифра 0).

Подшипники качения в целях предохранения от загрязнений извне и для предотвращения вытекания смазки снабжают уплотняющими устройствами.

Уплотнения подшипниковых узлов делятся на следующие основные типы:

–контактные (манжетные (рис. 2.3, а), войлочные (рис. 2.3, б), применяемые при низких и средних скоростях. Основное достоинство этих уплотнений – простота конструкции и дешевизна изготовления;

–лабиринтные (рис. 2.3, в, г) и щелевые (рис. 2.3, д, е), применяемые в неограниченном диапазоне скоростей, осуществляющие защиту благодаря со-

12

противлению протекания жидкости или газа через узкие щели. Они практически не имеют изнашивающихся деталей и не требовательны в эксплуатации;

–центробежные (рис. 2.3, ж, з), применяемые при средних и высоких скоростях и основанные на отбрасывании центробежными силами смазки и загрязняющих веществ, попадающих на вращающиеся защитные диски;

–комбинированные, сочетающие уплотнения, основанные на двух и более из указанных типов.

Рис. 2.3. Основные типы уплотнений

3.Порядок выполнения работы

3.1.Ознакомиться с устройством и характеристиками основных типов подшипников качения.

3.2.Изучить систему условных обозначений подшипников качения.

3.3.Изучить указанные преподавателем подшипники качения разных типов, записать номера подшипников и расшифровать их полное наименование.

3.4.Указанные преподавателем пять подшипников качения замерить, определить тип и восстановить их маркировку, сравнив затем с ГОСТом.

3.5.Ознакомиться с основными типами уплотнений.

4.Оформление отчета

4.1.Титульный лист по образцу.

4.2.Цель работы. Общие сведения. Схема подшипника качения.

4.3.Расшифровка условных обозначений подшипников согласно табл. 2.1.

13

4.4. предполагаемые условные обозначения измеренных подшипников согласно табл. 2.2.

4.5.Вывод по лабораторной работе.

5.Контрольные вопросы

5.1.Подшипники качения и их конструкция, основные характеристики.

5.2.Преимущества и недостатки подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения.

5.3.Классификация подшипников качения.

5.4.Как маркируют подшипники качения (с примерами обозначения)?

5.5.Назначение уплотнений подшипниковых узлов, их основные типы.

14

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИСПЫТАНИЕ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

1. Цель работы

Определение момента трения в подшипнике, условно приведенного к валу коэффициента трения, и зависимости этих величин от нагрузки, частоты вращения и уровня масла в подшипнике

2. Общие сведения

Из различных видов опор валов и вращающихся осей наибольшее распространение в настоящее время получили подшипники качения. Они имеют низкий коэффициент трения (f=0.0015 0.006), просты в эксплуатации и не требуют большого расхода смазки. Коэффициент полезного действия одной пары подшипников в среднем равен 0.99.

Однако при проектировании сложных механизмов с большим количеством опор необходимо учитывать потери на трение в подшипниках. Эти потери зависят от нагрузки, количества смазки и других факторов.

Сопротивление вращению подшипников складывается из: трения между телами качения и кольцами; трения тел качения о сепаратор и сепаратора о кольца; сопротивления масла; трения в уплотнениях.

С ростом нагрузки момент трения растет по линейной зависимости. При полном отсутствии смазки момент трения повышен и длительная работа подшипников невозможна. При увеличении подачи масла момент вначале остается постоянным, а потом начинает возрастать.

3. Установка для испытаний

Установка для испытания подшипников качения представлена на рис. 3.1. Установка состоит из корпуса 1, на котором смонтированы вал 17 с испытательными головками и силоизмерительным устройством привода устройства для измерения момента трения.

Вал 17 установлен в двух шарикоподшипниковых опорах 16 и приводится во вращение электродвигателем 29 через 3-ступенчатую клиноременную передачу 19. Натяжение ремня осуществляется винтовым натяжным устройством 30, поворачивающим подмоторную плиту с электродвигателем вокруг оси. Клиноременная передача находится в кожухе 18 с крышкой 20. Для натяжения ремня и доступа к клеммовой коробке в корпусе имеются окна, закрытые крышками 28 и 31. Испытуемая головка устанавливается на конце вала, имеющем шариковый фиксатор 7.

Наружные кольца двух средних испытуемых подшипников 5 находятся в общей обойме 13, а наружные кольца двух крайних испытуемых подшипников 6 в корпусе головки 14, охватывающей обойму средних подшипников с зазором.

15

Нагружение осуществляется с помощью винта 11, корпуса 12, который связан с корпусом головки. При этом подшипники обоймы поджимаются к втулке 15, сидящей на валу, а подшипники корпуса отжимаются от нее.

Силоизмерительное устройство состоит из динамометрической скобы 21 и индикатора 22. Тарировочный график динамометрической пружины представлен на рис. 3.2

.

Рис. 3.1. Установка для испытания

На испытуемой головке имеется смазочное устройство для смазки подшипников, состоящее из цилиндра 8 с поршнем 9. Передвижением поршня можно изменять уровень масла в подшипниках.

Для определения начала стабильной работы подшипников предусмотрен термометр 10, определяющий температуру масла.

Возникающий в подшипниках момент трения стремится увлечь корпус и с ним обойму двух средних подшипников. Закрепленный на корпусе головки маятник с грузом 4 будет удерживать корпус от вращения и отклоняться на некоторый угол в зависимости от величины момента.

Стрелка 26, закрепленная на маятнике, по шкале 27 показывает величину возникающего момента трения (Нм) в подшипниках.

Для уравновешивания головки служит груз 23, перемещающийся на резьбе по штанге 24. Для ограничения поворота головки при пуске электродвигателя имеются ограничительные упоры 25.

16

На установке предусмотрено измерение момента трения с помощью тензодатчиков сопротивления, наклеенных на измерительную пружину 32 с выводом на три клеммы 39, расположенные на панели 35. Для этого необходимо ввести в

зацепление с измерительной пружиной нажимную втулку 2, расположенную на конце маятника, и с помощью маховика 3 зафиксировать ее.

Питание электродвигателя А02-11-1 мощностью Рдв = 0,6 кВт при частоте вращения nдв = 1350 об/мин осуществляется от сети 3-фазного переменного тока напряжением 380 В. Шнур 36 служит для подключения установки к сети.

Рукояткой 34 автоматического выключателя подается напряжение на силовые цепи и цепи управления. Пуск электродвигателя осуществляется нажатием кнопки 33 (черного цвета) с надписью «пуск», остановка нажатием кнопки 38 (красного цвета) с надписью «стоп». Данные, которые имеют подшипники качения, приведены в табл. 3.1.

Рис. 3.2. Тарировочный график

4. Расчетные зависимости

Суммарный момент трения ТТ (Нм) выражают через условный коэффици-

В установке усилие на динамометрической скобе F (Н) создает на каждом

17

5.Порядок выполнения работы

5.1.Установить на вал предназначенную для испытаний головку с подшипниками. Проверить надежность фиксации головки.

5.1.Снять заднюю крышку на установке, перебросить ремень на шкивы, соответствующие частоте вращения, равной n = 970 мин-1.

5.2.Убедившись, что масла в подшипнике нет, включить электродвигатель и дать поработать 2…5 мин, создав нагрузку F = 2000…3000 Н.

5.3.Включив электродвигатель, создать винтом нагружения ряд нагрузок на подшипники: 2500; 5000; 7500; 10000 Н, используя тарировочный график

ииндикатор динамометра. На каждой ступени нагружения включать установку

ипо шкале замерять момент трения.

5.4.Произвести испытания по п.п. 5.3 – 5.4 при частоте вращения вала

1880 мин-1 и 2860 мин-1.

5.5.Следующее испытание произвести с заполнением подшипника маслом до центра нижнего шарика при тех же нагрузках и тех же скоростях.

5.6.Заполнить подшипник до погружения в масло нижней части внутреннего и в той же последовательности произвести испытания.

5.7.По формуле (3.5) вычислить условный коэффициент трения.

18

5.8. Построить графики зависимости момента трения от нагрузки и частоты вращения и графики зависимости приведенного коэффициента трения от нагрузки и частоты вращения при различных уровнях смазки.

6.Оформление отчета

6.1.Титульный лист по образцу. Цель работы. Общие сведения.

6.2.Описание и схема установки (рис. 3.1).

6.3.Расчетные зависимости.

6.4.Результаты испытаний свести в табл. 3.2.

6.5.Графики зависимостей ТТ = υ(F) и fпр = υ(F) при различном уровне масла в подшипнике.

6.6.Вывод по лабораторной работе.

7.Контрольные вопросы

7.1.Как изменяется момент трения с изменением нагрузки и частоты

вращения?

7.2.Как изменяется условный коэффициент трения с изменением нагрузки и частоты вращения?

7.3.Как влияет на момент трения и на условный коэффициент трения заполнение подшипника маслом?

ПРАВИЛА по технике безопасности во время работы на установке ДМ-28

1.Использовать средства защиты от поражения электрическим током (резиновый коврик).

2.Нагрузку на корпус блока подшипников качения производить только при полной остановке установки.

3.Изменение частоты вращения вала блока подшипников (переустановку ремня на шкивах) производить при полной остановке вала и отключенной от электросети установки.

5.При обнаружении неисправностей в работе установки испытание прекратить, отключить установку от электросети и сообщить преподавателю или учебному мастеру.

20

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИЗУЧЕНИЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ЗУБЧАТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА

1. Цель работы

Ознакомление с конструкцией, назначением и применением цилиндрического зубчатого цилиндрического редуктора, изучение деталей и узлов, его составляющих, а также определение параметров зубчатых передач.

2. Общие сведения

Зубчатый редуктор представляет собой механизм, состоящий из одной или нескольких зубчатых передач, смонтированных в едином закрытом корпусе, и предназначенный для понижения частоты вращения и повышения вращающего момента [1].

При малых передаточных числах (8-10) применяют одноступенчатые редукторы; при передаточных числах 8-40 используют двухступенчатые редукторы; при больших передаточных числах применяют трехступенчатые ре-

дукторы.

Восновном цилиндрические (по форме колес) зубчатые редукторы общего назначения изготовляют с косозубыми колесами и большинство по развернутой схеме, то есть с несимметричным расположением колес относительно опор валов (подшипников) (рис. 2.1).

Взубчатом зацеплении меньшее из пары зубчатых колес называют шестерней, а большее – колесом. Термин «зубчатое колесо» является общим и поэтому может относиться как к шестерне, так и к колесу.

Основными достоинствами цилиндрических редукторов являются простота конструкции, надежность в работе, высокий коэффициент полезного действия (КПД); недостатком – неравномерная нагрузка по ширине зуба вследствие несимметричного расположения колес относительно опор.

Деталь, в которой вал выполнен с шестерней как единое целое, называется вал-шестерней.

Валы устанавливают на радиальных подшипниках, если зубья колес имеют малый угол наклона; при больших углах наклона – на радиальноупорных подшипниках.

Расстояние между осями симметрии валов называется межосевым расстоянием.

Корпус редуктора изготавливается из чугуна и служит для размещения в нем деталей передач, для обеспечения смазки передач (погружения колес в масло) и подшипников (разбрызгиванием масла), предохранения деталей от загрязнения.