отношениях Fa/Fr. При Fa/Fr = 0,3…0,7 берется подшипник 6 с углом α = 12°, при Fa/Fr = 0,7…1 – подшипник 6 с углом α = 26°, при Fa/Fr > 1 – подшипник 6 с углом α = 36°, при Fa/Fr ≥ 1,5 лучше взять конический подшипник 7.

19.6 Проверка подшипника на статическую грузоподъемность

Сравнительно тихоходные тяжело нагруженные подшипники, делающие не более 1 об/мин, приходят в негодность из-за остаточных деформаций: лунок и вмятин на беговых дорожках. Их проверяют по допускаемой статической грузоподъемности С0, указанной в каталоге. Грузоподъемность С0 – статическая радиальная нагрузка, при которой суммарная остаточная деформация колец и тел качения в наиболее нагруженной точке подшипника равна 0,0001 диаметра тела качения.

Проверка производится по условию

Рэкв ≤ C0,

где эквивалентная статическая нагрузка

Рэкв = XoFr + YoFa ≥ Fr,

Xo и Yo – коэффициенты радиальной Fr и осевой Fа нагрузок.

19.7 Проверка подшипников на долговечность

Сравнительно быстроходные подшипники, делающие более 1 об/мин, разрушаются при длительной работе в нормальных условиях из-за усталостного выкрашивания колец и тел качения. Номинальная (каталожная) динамическая грузоподъемность С – постоянная радиальная нагрузка, при которой 90 % подшипников, взятых для испытаний, выдерживают 1 миллион оборотов без появления признаков усталостного выкрашивания.

Долговечность подшипника в млн. об.

где р – показатель степени, равный 3 для шарикоподшипников и 3,33 для роликоподшипников, эквивалентная нагрузка

коэффициент безопасности, зависящий от характера нагрузки, Кт – температурный коэффициент, равный 1, если температура подшипника не превышает 100 °С. Если осевая нагрузка достаточно мала:

Fa/Fr ≤ е,

где е – параметр осевого нагружения, коэффициенты в формуле (19.3)

X = 1, Y = 0.

В частности, эквивалентная нагрузка (19.3) в формуле (19.2) при радиальной нагрузке на радиальные шарикоподшипники типа 0 (рис.19.3)

Рэкв = FrКбКт.

Долговечность в часах

130

где n об/мин – частота вращения вала. Удовлетворяются долговечностью в 20000 часов, или в 10000 часов, если предусмотреть смену подшипников по истечении этих десяти тысяч часов.

Заметим: радиальная нагрузка Fr на радиально-упорные подшипники 6, 7 уравновешивается реакциями, нормальными к опорным поверхностям тел качения – коническим поверхностям. Радиальные составляющие таких реакций дополняются (рис. 19.8) осевыми составляющими

S = еFr

(или реакциями S = 0,83еFr, возникающими в конических подшипниках), которые могут оказаться неуравновешенными. Однако осевые нагрузки на подшипники не порождают радиальных реакций и уравновешиваются «самостоятельно». В схеме на рис. 19.8 реакция Sл должна уравновеситься суммой реакции Sп и осевой нагрузки на вал Fa. Если

Sп + Fa ≥ Sл,

то осевые реакции, равные нагрузкам на подшипники,

Faл = Sп + Fa, Faп = Sп;

если же

Sп + Fa ≤ Sл,

то осевые реакции

Faл = Sл, Faп = Sл – Fa.

Рисунок 19.8 – Радиальные и осевые реакции радиально-упорных подшипников

19.8 Схемы установки подшипников

На рисунке 19.9 изображена схема установки с фиксирующей и плавающей опорами. Первая воспринимает радиальную и осевую нагрузку, вторая – только радиальную. В первой из них внутреннее кольцо подшипника зажато между упорным буртиком вала 2 и шлицевой гайкой 1, наружное кольцо – между упорным буртиком в корпусе 3 и торцом крышки 4; во второй внутреннее кольцо подшипника зажато между буртиком вала и пружинным кольцом 5.

Желательна равномерная нагрузка опор. Поэтому плавающей делают опору, нагруженную большей радиальной нагрузкой.

При температурных колебаниях плавающий подшипник перемещается на величину удлинения (укорочения) вала. Перемещение его может случиться под нагрузкой – поверхность под подшипником изнашивается. Чтобы снизить

131

возможный износ, плавающей (при наличии только радиальных нагрузок) делают опору, нагруженную меньшей из нагрузок.

По схеме (на рисунке 19.9) устанавливают (в раздельных корпусах) подшипники типов 1, 3 приводных валов ленточных транспортеров и цепных конвейеров.

Подшипники относительно коротких валов редукторов устанавливают “в распор” (рис. 19.10), предусматривая осевой зазор а = 0,2…0,5 мм, предохраняющий нагревающийся вал от защемления в опорах.

Рисунок 19.9 – Установка подшипников в фиксирующей и плавающей

опорах: 1 – шлицевая гайка со стопорной шайбой, 2 – упорный буртик на валу, 3 – упорный буртик в корпусе, 4 – торец крышки, 5 – кольцо пружинное упорное

Рисунок 19.10 –Установка подшипников в “распор”

Рисунок 19.11 – Манжетное уплотнение

132

Кольца подшипников должны вращаться легко, свободно. Вместе с этим большие зазоры в подшипниках недопустимы. Чем больше радиальный зазор, тем хуже условия работы тел качения. Требуются оптимальные зазоры. Их создают, регулируя подшипники. Только в случае, показанном на рисунке 19.9, подшипник в фиксирующей опоре не регулируют. Необходимый зазор создан при изготовлении подшипника.

Если же подшипники установлены “в распор”, их регулируют, перемещая их наружные кольца – подкладывая (рис. 19.11) под фланцы привертных крышек подшипников наборы тонких металлических прокладок (толщинами 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 мм). Дополнительно регулируется осевое положение вала.

19.9 Смазка подшипников закрытых передач

Подшипники редуктора смазываются тем же маслом, что и зубчатые колеса. При вращении колес масло разбрызгивается, попадая на стенки корпуса, стекая с них и попадая в подшипники. Для удержания масла подшипники “вдвигают” в отверстия корпуса на 3–5 мм.

Смазка подшипников предполагает надежное уплотнение подшипниковых узлов – защиту их от вытекания масла наружу и попадания пыли и грязи. Наиболее распространены манжетные уплотнения из масло- и бензостойкой резины с внутренним металлическим каркасом. Уплотняющий элемент манжеты – эластичный воротник, прижимаемый к валу браслетной пружиной. Манжета устанавливается так, чтобы воротник с пружиной был обращен в сторону подшипника. Давление масла способствует прижатию воротника к поверхности вала.

Лекция 20. Ременные передачи

Ременная передача (рис. 20.1), состоящая из двух шкивов и ремня (ремней), передает движение посредством сил трения, действующих между ремнем (ремнями) и шкивами.

Силы трения появляются при “попытке” ремня (ремней), натянутого и прижатого к шкивам, скользить по ним. Предварительное натяжение ремня (ремней) производится натяжным устройством.

Рисунок 20.1 – Ременная передача

133