[ТехМех]Labaratornaya_metoda
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
вин |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Рис. 10.2. Испытательная головка: |
|
|
|||||
! - обойма наружная; 2 - индикатор; 3 - |
т нагружения подшипников; |
|||||||||||
4 - термометр; 5 - |
|
|
р |
|
|
|
|
|
||||
шприц; 6-корпус головки; 7 - груз; 8- гюдпружинные шарики; |
||||||||||||
9-маятник; 10-скоба; 11 - подшипники средние; 12- вал приводной; |
||||||||||||
|
13 — скоба динамометрическая; 14 - подшипники крайние |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
Внутренние |
|
|
и |
|
|
подшипников посажены на |
||||||
|
кольца испытуемыхо |
|
||||||||||
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
втулке, которая установлена на приводном валу 12 и фиксируется в |
||||||||||||
осевом направлени подпружиненными шариками 8. |
|
|||||||||||
|
|
скоб |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Нагружение |
|
исследуемых подшипников производится винтом 3, |
||||||||||
|
п |
|
у 10. Величина нагрузки устанавливается с помощью |
|||||||||
ввернутым в |
|
|
|
|||||||||
Положени |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
протарированной динамометрической скобы 13 и индикатора 12. |
||||||||||||
Р |
|
е |
груза 7 на маятнике регулируется с целью ограни- |
чения отклонения маятника при измерении разных по величине моментов.
Общие сведения
Основным источником потерь в подшипникг1х качения является сопротивление перекатыванию тел качения по беговым дорожкам колец, зависящее от нагрузки на подшипник, его размеров, свойств материалов деталей подшипников и т.п.
100
Кроме того, потери вызываются трением тел качения о сепаратор, трением деталей подшипника о смазку, гидравлическим сопротивлением в смазке и т.п.
Определение составляющих суммарных потерь затруднительно. Н настоящей работе определяется суммарный момент сил трения. Основная составляющая потерь в подшипнике, зависящая от чистото качения, определяется по уравнению
|
|
|
|
М |
|
|
|
|
. А |
|
|
|
(10.1) |
||
|
|
|
|
т к = 1 , 2 / к / ; - ^ , Н м м , |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
из |
где fK— коэффициент трения качения, мм; например, для шарика |
|||||||||||||||
закаленной стали, перекатывающегося по стальной закаленнойТ |
по- |
||||||||||||||
верхности,^ = 0,01 мм; |
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|||||
Fr- |
|
радиальная наг рузка на подшипник. Н; |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
D o - диаметр расположения центров тел качения, мм; |
|
|
|||||||||||||
dm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
- диаметр шариков, dm ~ 0,3 (D0 - d), мм; |
|
|
|
|
|||||||||||
d - |
посадочный диаметр внутреннего кольца подшипника, мм. |
||||||||||||||
Числовой коэффициент в |
|
|
|
й |
|
|
|
|
|||||||
|
|
е (10.1): |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
формул |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
||
где F,r~ |
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
шарик. |
|
|||
|
радиальная нагрузка, действующая на отдельный |
|
|||||||||||||
Суммарный момент |
л трения Мт, в подшипнике, |
учитываю- |
|||||||||||||
|
|
|
|
си |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щий совокупностьзвсех потерь, определяется по формуле |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Ю.2) |
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
е |
|
|
|
|
|
коэффициент трения |
при опреде- |
||||||||
где f n p - условный приведенный |
|||||||||||||||
лении суммарного момента сил трения. |
|
|
|
|
|
||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
потери толь- |
|||
Очевидно, Мгк < M i , поскольку в Мп учитываются |
|||||||||||||||
ко на перекатывание. Л/тк, приведенный к посадочной |
поверхности |
||||||||||||||
внутреннего кольца, можно определить по уравнению |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
Мтк |
|
= Fr • /к |
|
|
|
|
|
(10.3) |
101
Приравнивая формулы (10.1) и (10.3), получим |
|
|
|||||
= |
|
d-dm |
|
|
|
(10.4) |
|
|
|
|
|
|
|
||
Из (10.2) получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
г |
|
Т |
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
где Мт! - суммарный момент сил сопротивления вращению одного |
|||||||
подшипника, полученный при измерении: |
Б |
|
|
||||
|
|
|
|||||
|
1 г |
|
|
й |
|
|
|
|
|
м т |
|
|
|
||
|
|
|
и |
|
|
|
|
где Мт - суммарный момент |
трени |
|
|
|
|
||
|
|
я в четырех подшипниках, отсчи- |
|||||
головк |
|
|
|
|
|
||
тываемый по шкале 8 (см. рис. 10.1) в Н-м. |
|
|
|
В настоящей работе изложена методика определения Мт\ для ра-
диальных однорядных шарикоподшипников, поэтому для опытов |
||||||
|
|
|
|
и |
и с подшипниками 208 и 308. |
|
необходимо использовать |
||||||
|
|
|
з |
|
работы размеры этих подшипни- |
|
Необходимые для выполненият |
||||||
|
|
о |
|
|
|
|
ков приведены в табл. 10.1 отчета. |
|
|||||
|
Вычертит |
Порядок выполнения работы |
||||
1. |
|
|
|
|
||
|
пь в отчете упрощенную схему, показанную на рис. 10.3. |
|||||
Р |
|
|
|
|
|
|
Дать краткое описание испытательной головки. |
||||||
2. |
Шприцем 5 (см. рис. 10.2) заполнить испытательную головку |
|||||
маслом до полного погружения в масло нижнего тела качения. |
||||||
3. |
Нагрузить подшипники |
посредством винта 3 (см. рис. 10.2) |
||||
усилием 12000 Н. |
|
|
|
|||
4. |
Включить установку и прогреть испытательную головку до |
|||||
температуры 40...50 °С. |
|
|
||||
5. |
Выключить установку и снять нагрузку до нуля. |
102
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
Н9 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
и |
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
-й- -В--Е5Б |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 10.3. Упрощенная схема испытательной головки: |
|||||||||
1е- обойма наружная; 2 - индикатор; 3 - винт нагружения подшипников; |
|||||||||
4 - корпус головки; 5 - груз; б- |
шкала; 7 - маятник; 8-скоба динамометрическая; |
9 - подшипники средние; 10 - вал приводной; 11 - подшипники крайние; 12 - стрелка - указатель
6. При нагрузке «нуль» включить установку, снять показание со шкалы 8 (см. рис. 10.1) и занести в табл. 10.2 отчета, затем последовательно нагружать силами 1000, 3000, 6000, 9000, 12000 Н и заносить значения момента трения в табл. 10.2.
103
Нагружение подшипников производить при выключенной ус-
тановке.
7.По данным табл. 10.2 отчета построить график.
8.Снять нагрузку до нуля.
9.Шприцем 5 удалить смазку из подшипниковой камеры.
10.Выполнить действия, указанные в п. 6, данные занести в табл. 10.3.
11. По данным табл. 10.3 отчета построить график |
Мт ) = f{Pr). |
||||||||||||
12. По формуле |
(10.5) определить приведенный |
|
У |
||||||||||
коэффициент |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
||
трения f при разных уровнях масла и соответствующих им Мт1 и |
|||||||||||||
построить график |
зависимости этого коэффициента от нагрузки |
||||||||||||
,/пр=/(/•;)• |
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
Кривые зависимости Мт ) - f(Pr) по.пп. 8, 12 выполнить на од- |
|||||||||||||
ном поле г рафика. То же сделать и для / п р |
= f{Fr )• |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
104
О б р а з е ц о ф о р м л е н и я о т ч е т а
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Детали машин, ПТМ и М»
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 10 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ТРЕНИЯ В ПОДШИПНИКАХБ |
КАЧЕНИЯ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
||
Цель работы: 1. Определение |
момента трения в подшипниках каче- |
||||||||||
|
|
|
ния. |
|
о |
и |
|
||||
|
|
|
|
|
т |
|
приведенного коэффициента трения в |
||||
|
|
|
2. Определение |
||||||||
|
|
|
подшипниках качения. |
|
|||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
з |
|
|
|
Работу выполнил: |
Ф.И.О. |
||||
е |
о |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
группа |
|
||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
Работу принял: |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Минск
105
Таблица 10.1
Основные параметры подшипников
Параметры подшипника |
|
|
|
|
208 |
|
|
308 |
|
||||
Диаметр отверстия cl, мм |
|
|
|
|
40 |
|
|
40 |
|
||||
Наружный диаметр D, мм |
|
|
|
|
80 |
|
|
90 |
|
||||
Диаметр по центрам тел качения D0, мм |
|
|
60 |
|
Т |
|
|||||||
Диаметр тела качения dm, мм |
|
|
|
|
12,7 |
Н |
У15,08 |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
Таблица 10.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
Значения Мт при полном погружении |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
нижнего тела |
|
я в масло |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
качени |
|
|
|
|
|
|
Нагрузка О, Н |
|
|
|
0 |
р |
3000 |
6000 |
|
9000 |
12000 |
|||
|
|
|
|
1000 |
|
||||||||
Число делений индикатора |
о |
15 |
|
45 |
90 |
|
135 |
180 |
|||||
0 |
|
|
|
||||||||||
Суммарный момент |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
четырех подшипников Мт т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Нагрузка |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
на один |
подшипни |
к |
|
0 |
|
500 |
|
1500 |
3000 |
4500 |
6000 |
||
|
|
|
|
|
|||||||||
трени |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
/ у |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Момент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для одного подшипника
Приведенный коэффициент трения
_2МГ]
/пр d • Fr
106
Таблица 10.3
Значения Мт при смазке, удаленной из подшипниковой камеры
Нагрузка Q, Н |
|
|
|
0 |
1000 |
3000 |
6000 |
9000 |
12000 |
||||
Число делений индикатора |
0 |
15 |
|
45 |
90 |
135 |
180 |
||||||
Суммарный момент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
четырех подшипников Мт |
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|||||
Нагрузка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на один подшипник |
|
0 |
500 |
|
1500 |
Н |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Fr |
- — |
|
|
|
3000 |
4500У6000 |
||||||
|
Г |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
Момент трения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
для одного подшипника |
|
|
|
й |
|
|
|
||||||
д j |
_ |
мт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
и |
|
|
|
|
||||||
Приведенный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
||||
коэффициент трения |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
_2Мт 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
/np |
|
|
d-Fr |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
момента трения от нагрузки |
|||||||
График зависимост |
суммарногоо |
||||||||||||
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
длятодного подшипника |
|
|
|
|||||
Мт,, |
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Н-мм |
|
|
|
|
|
1 - |
при полном погружении |
||||||
|
|
о |
|
|
|
|
|||||||
е |
|
|
|
|
нижнего тела качения в масло |
||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 - |
при удаленной смазке |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fr, Н
107
ГпяАиь; зависимости приведенного коэффициента трения/пр от нагрузки
./пр А
|
|
|
|
|
1 - при полном погружении |
||||
|
|
|
|
|
нижнего тела качения в масло |
||||
|
|
|
|
|
2 - при удаленной смазке |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
Fr, Н |
||
|
|
|
и |
|
|
|
|
||
|
Контрольные вопросы |
|
|
|
|||||
грузки? |
|
|
трени |
|
|
|
|
|
|
1. От чего зависит сопротивление вращению подшипника? |
|||||||||
2. Как изменится момент |
я в подшипнике с изменением на- |
||||||||
|
нагрузки |
|
коэффициент фения в пидшип- |
||||||
3. Как изменяется приведенныйо |
|||||||||
з |
т? |
|
|
|
|
|
|
||
нике с изменением |
|
|
|
|
|
|
|
4. Как изменяются моменты трения и приведенный коэффициент
трения от уровня заполнения подшипниковой камеры маслом?
5. По формулео(10.4) определить /кпр и сравнить его с /пр, полученными и испытании.
6. еВыполнитьпр эскизы основных типов подшипников и дать им краткую характеристику (шариковый радиальный однорядный, шариковый радиальный сферический двухрядный, роликовый ради-
альныйРс короткими цилиндрическими роликами, роликовый сферический двухрядный, роликовый радиальный игольчатый, шариковый радиально-упорный однорядный, шариковый упорный однорядный, роликовый конический однорядный).
108
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1 1
КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА
Цель работы
1. Кинематическое исследование редуктора и изображение его схемы.
2. Построение графиков |
зависимости |
f\ =/(Тг) |
ПРИ «i = const |
|||||||||
и r\= f(n) |
|
при |
|
r 2 = c o n s t - |
|
|
|
|
||||
|
Основные правила по технике безопасностиУ |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
1. Включение установки производить с разрешения |
Тпреподавателя. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
2. Прибор должен подключаться к сети через выпрямитель. |
||||||||||||
3. При |
работающей |
установке крышка |
редуктора должна быть |
|||||||||
закрыта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
4. После окончания работы установку от сети отключить. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Описание установки |
|
||||
Установка ДГ1-5К смонтирована на металлическом основании |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(магнитны |
|
3 с тахометром 2, нагру- |
||||
(рис. 11.1) и состоит из электродвигателя |
||||||||||||
|
|
|
|
|
и |
ой порошковый тормоз) и испытуе- |
||||||
зочного устройства 6 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
з |
|
5. Входной и выходной валы редукто- |
||||||
мого планетарного редуктор |
||||||||||||
ра при помощ |
упругих муфт соединены с валами электродвигателя |
|||||||||||
|
|
плоски |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и нагрузочного устройства. На кронштейнах смонтированы измери- |
||||||||||||
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
тельные устройства, состоящие из индикаторов 4 и 7, штоки которых |
||||||||||||
упираются в |
|
|
е пружины. Статор электродвигателя установлен |
в подшипникахе качения и может поворачиваться относительно оси, совпадающейР с осью якоря. При работе электродвигателя на статор действует реактивный момент в направлении, противоположном вращению якоря. Такой двигатель называется балансирным.
На панели управления (рис. 11.1) размещены тумблер 11 для включения и выключения электродвигателя; ручка 10 потенциометра, позволяющая бесступенчато регулировать частоту вращения электродвигателя; сигнальная лампочка, загорающаяся при включении электродвигателя; тумблер 9, включающий нагрузочное усгройство, и ручка потенциометра 8 для регулировки тормозного момента.
109