![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
- •Isbn 5-7723- Севмашвтуз, 2006
- •Введение
- •1 Механические передачи
- •1.1 Общие сведения о механических передачах
- •1.2 Классификация механических передач
- •1.3 Основные характеристики механических передач
- •2 Зубчатые передачи
- •2.1 Общие сведения о зубчатых передачах
- •2.2 Классификация зубчатых передач
- •2.3 Основные геометрические и кинематические характеристики эвольвентных цилиндрических зубчатых передач
- •2.4 Силы и напряжения в зубчатом зацеплении
- •2.5 Критерии работоспособности зубчатых передач
- •2.6 Материалы зубчатых колес
- •3 Червячные передачи
- •3.1 Общие сведения о червячных передачах
- •3.2 Классификация червячных передач
- •3.3 Основные геометрические и кинематические характеристики червячных передач
- •3.4 Силы в червячной передаче
- •3.5 Критерии работоспособности червячных передач
- •3.6 Материалы червячной пары
- •4 Ременные передачи
- •Клиновые ремни – это ремни трапецеидального сечения с боковыми рабочими сторонами, работающими на шкивах с канавками соответствующего профиля.
- •4.6 Критерии работоспособности ременных передач
- •5 Цепные передачи
- •5.6 Материалы звездочек цепных передач
- •6 Валы и оси
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Конструктивные элементы валов и осей
- •6.3 Критерии работоспособности валов
- •6.4 Проектировочный расчет валов
- •6.5 Проверочный расчет на статическую прочность
- •7 Подшипники
- •7.1. Подшипники скольжения
- •7.1.1 Общие сведения
- •7.1.2 Подшипниковые материалы
- •7.1.3 Конструкция корпусов подшипников
- •7.1.4 Конструкция вкладышей
- •7.1.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников скольжения
- •7.1.5.1 Проверочный расчет по допускаемым давлениям в подшипнике
- •7.1.5.2 Проверочный расчет на нагрев и скорость износа
- •7.2. Подшипники качения
- •7.2.1 Общие сведения
- •7.2.2 Классификация подшипников качения
- •7.2.3 Основные типы подшипников качения
- •7.2.4 Обозначение подшипников качения
- •7.2.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников качения
- •7.2.5.1 Подбор подшипников
- •7.2.6 Крепление наружных и внутренних колец подшипников
- •7.2.7 Способы установки подшипников
- •8 Муфты
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Постоянные муфты
- •8.2.1 Жесткие муфты
- •8.2.2 Компенсирующие муфты
- •8.2.3 Упругие муфты
- •8.3 Сцепные управляемые муфты
- •8.3.1 Сцепные управляемые муфты зацепления
- •8.3.2 Фрикционные муфты
- •8.4 Самодействующие муфты
- •8.4.1 Предохранительные муфты
- •8.4.2 Обгонные муфты
- •8.4.3 Центробежные муфты
- •8.5 Подбор муфт
- •9 Задания на контрольную работу Задача №1
- •Задача №2
- •Задача №3
- •Список литературы
- •Бабкин Александр Иванович
- •Сдано в производство Подписано в печать
- •164500, Г. Северодвинск, ул. Воронина, 6.
7.2.4 Обозначение подшипников качения
Система условных обозначений шариковых и роликовых подшипников регламентируется ГОСТ 3189-75 по следующим признакам:
внутренний диаметр подшипника (посадочный диаметр на вал);
серия диаметров и серия ширин или серия высот;
тип подшипника;
конструктивная разновидность.
Система условных обозначений подшипников показана на рисунке 7.19. Основное обозначение подшипника включает в себя до 7 цифр. Нули, стоящие левее последней значащей цифры, не указывают.
|
Рис. 7.19. Система условных обозначений шариковых и роликовых подшипников |
Пример условного обозначения: Подшипник 208 ГОСТ 8338-75.
Расшифровка условного обозначения:
0 – серия ширин;
00 – конструктивная разновидность;
0 – тип подшипника (шариковый радиальный);
2 – серия диаметров (легкая);
08 – внутренний диаметр подшипника (08∙5 = 40 мм).
Пример условного обозначения: Подшипник 2007110 ГОСТ 333-79.
Расшифровка условного обозначения:
2 – серия ширин (узкая);
00 – конструктивная разновидность;
7 – тип подшипника (роликовый конический);
1 – серия диаметров (особо легкая);
10 – внутренний диаметр подшипника (10∙5 = 50 мм).
Для подшипников категорий A и B слева от основного обозначения проставляются знаки, определяющие категорию подшипника (A, B, C), момент трения (1, 2, 3, …, 9), группу радиального зазора (1, 2, 3, …, 9), класс точности (7, 8, 0, 6, 5, 4, 2). Эти знаки располагают в порядке перечисления и отделяются от основного обозначения знаком «–». Пример условного обозначения: Подшипник А125-3000208 ГОСТ 8338-75.
Расшифровка условного обозначения:
А – категория подшипника;
1 – момент трения;
2 – группа радиального зазора;
5 – класс точности;
3 – серия ширин (особо широкая);
00 – конструктивная разновидность;
0 – тип подшипника (шариковый радиальный);
2 – серия диаметров (легкая);
08 – внутренний диаметр подшипника (08∙5 = 40 мм).
Обозначение наносится на торец подшипника.
7.2.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников качения
Основные причины выхода из строя подшипников качения:
Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей колец – основная причина выхода из строя подшипников, работающих при значительных нагрузках в условиях хорошей защиты от загрязнений.
Износ колец и тел качения – частая причина выхода из строя из-за недостаточной или загрязненной смазки.
Разрушение колец и тел качения – при значительных перегрузках. При нормальной эксплуатации не должно происходить.
Образование вмятин на рабочих поверхностях – при значительных нагрузках без вращения.
Разрушение сепараторов – из-за действия центробежных сил при высоких скоростях вращения.
Внешними признаками выбраковки подшипников обычно являются: потеря точности вращения, повышенный шум, повышение сопротивления вращению, нагрев.
7.2.5.1 Подбор подшипников
Характеристики подшипников приводятся в таблицах каталогов подшипников и включают в себя:
Геометрические размеры: внутренний диаметр d, наружный диаметр D, ширина B (рис. 7.10);
Статическая грузоподъемность
(или
) и динамическая грузоподъемность
(или
) – радиальная или осевая, в зависимости от типа подшипника;
Быстроходность n – предельная скорость вращения подшипника.
Подшипники подбираются по каталогам из числа стандартных. Для проверки правильности подбора, проводят проверочный расчет. Неподвижные или медленно вращающиеся подшипники (менее 10 об/мин) рассчитывают на статическую грузоподъемность. Подшипники с частотой вращения более 10 об/мин, но менее предельной, проверяются на долговечность.
7.2.5.2 Расчет на статическую грузоподъемность (по ГОСТ 18854-82)
Расчет
на статическую грузоподъемность
проводится для неподвижных или медленно
вращающихся (об/мин)
валов.
Условие обеспечения статической грузоподъемности:
радиальной (для радиальных и радиально-упорных подшипников):
;
осевой (для упорных и упорно-радиальных подшипников):
;
где – эквивалентная статическая радиальная
нагрузка, Н;
–статическая
радиальная грузоподъемность, Н;
–эквивалентная
статическая осевая нагрузка, Н;
–статическая
осевая грузоподъемность, Н.
Статическая
грузоподъемность
или
является характеристикой конкретного
подшипника и берется по таблицам каталога
подшипников.
Эквивалентная
статическая радиальная нагрузка
:
для
радиальных шариковых и радиально-упорных
шариковых и роликовых подшипников
равна большему из двух значений:
;
;
где ,
– коэффициенты статической радиальной
и статической осевой нагрузок, определяются
по табл. 7.1;
для радиальных роликовых подшипников:
;
Эквивалентная
статическая осевая нагрузка
:
для упорных шариковых и роликовых подшипников:
;
для упорно-радиальных шариковых и роликовых подшипников:
.
Таблица 7.1
Коэффициенты статической радиальной и статической осевой нагрузок
Тип подшипника |
Подшипник | |||
однорядный |
двухрядный | |||
|
|
|
| |
Радиальный шариковый |
0,6 |
0,50 |
0,6 |
0,50 |
Радиально-упорный шариковый с углом контакта α: |
|
|
|
|
12º |
0,5 |
0,47 |
1 |
0,94 |
15º |
0,5 |
0,46 |
1 |
0,92 |
20º |
0,5 |
0,42 |
1 |
0,84 |
25º |
0,5 |
0,38 |
1 |
0,76 |
30º |
0,5 |
0,33 |
1 |
0,66 |
35º |
0,5 |
0,29 |
1 |
0,58 |
40º |
0,5 |
0,26 |
1 |
0,52 |
Сферический
шариковый с углом контакта
|
0,5 |
0,22ctgα |
1 |
0,44ctgα |
Радиально-упорный роликовый |
0,5 |
0,22ctgα |
1 |
0,44ctgα |
Примечание: Значение YO для промежуточных значений углов контакта α определяют линейной интерполяцией. |
7.2.5.3 Расчет динамической грузоподъемности и долговечности подшипника (по ГОСТ 18855-82)
Базовая
долговечность подшипника
измеряемая в млн. оборотов, соответствующая
90% надежности, рассчитывается по формулам
таблицы 7.2, в зависимости от типа
подшипника.
Таблица 7.2
Расчет базовой долговечности
Тип тел качения |
Базовая
долговечность
| |
радиальных и радиально-упорных |
упорных и упорно-радиальных | |
Шариковый |
|
|
Роликовый |
|
|
Примечание:
1) Формулы применимы для случаев, когда
2)
|
Более
удобным для восприятия является ресурс
подшипника в часах
,
который рассчитывается по формуле:
,
где
– частота вращения подшипника, об/мин.
Ресурс
подшипника в часах
должен быть не меньше ресурса всего
механизма. Если ресурс механизма не
оговорен в техническом задании, то
обычно принимают
10000…25000
часов.
Эквивалентная
динамическая нагрузка
или
рассчитывается по формулам таблицы
7.3.
Таблица 7.3
Расчет эквивалентной динамической нагрузки
Конструктивная разновидность подшипника |
Эквивалентная динамическая нагрузка |
Шариковый радиальный и радиально-упорный, роликовый радиально-упорный |
|
Роликовый радиальный |
|
Шариковый и роликовый упорный |
|
Шариковый и роликовый упорно-радиальный |
|
Примечание: 1) V=1 – при вращении внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки; V=1,2 – при неподвижном по отношению к направлению нагрузки внутреннем кольце.
2)
3)
|
Коэффициенты динамической нагрузки X и Y определяются по таблице 7.5.
Таблица 7.4
Коэффициент
Рабочая температура подшипника, ºС |
|
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
350 |
Температурный
коэффициент
|
1,0 |
1,05 |
1,10 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
1,40 |
1,45 |
Таблица 7.5
Коэффициенты динамической нагрузки X и Y для радиальных
и радиально-упорных подшипников
Тип подшипника |
|
Относительная осевая нагрузка |
е |
Для однорядного подшипника |
Для двухрядного подшипника | ||||||
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y | ||||
|
|
|
| ||||||||
Радиальный подшипник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0º |
0,014 |
0,19 |
1 |
0 |
0,56 |
2,30 |
1 |
0 |
0,56 |
2,30 | |
0,028 |
0,22 |
1,99 |
1,99 | ||||||||
0,056 |
0,26 |
1,71 |
1,71 | ||||||||
0,084 |
0,28 |
1,55 |
1,55 | ||||||||
0,11 |
0,30 |
1,45 |
1,45 | ||||||||
0,17 |
0,34 |
1,31 |
1,31 | ||||||||
0,28 |
0,38 |
1,15 |
1,15 | ||||||||
0,42 |
0,42 |
1,04 |
1,04 | ||||||||
0,56 |
0,44 |
1,00 |
1,00 | ||||||||
Радиально-упорный подшипник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5º |
0,014 |
0,23 |
1 |
0 |
0,56 |
2,30 |
1 |
2,78 |
0,78 |
3,74 | |
0,028 |
0,26 |
1,99 |
2,40 |
3,23 | |||||||
0,056 |
0,30 |
1,71 |
2,07 |
2,78 | |||||||
0,084 |
0,34 |
1,55 |
1,87 |
2,52 | |||||||
0,11 |
0,36 |
1,45 |
1,75 |
2,36 | |||||||
0,17 |
0,40 |
1,31 |
1,58 |
2,13 | |||||||
0,28 |
0,45 |
1,15 |
1,39 |
1,87 | |||||||
0,42 |
0,50 |
1,04 |
1,26 |
1,69 | |||||||
0,56 |
0,52 |
1,00 |
1,21 |
1,63 | |||||||
10º |
0,014 |
0,29 |
1 |
0 |
0,46 |
1,81 |
1 |
2,18 |
0,75 |
3,06 | |
0,029 |
0,32 |
1,62 |
1,98 |
2,78 | |||||||
0,057 |
0,36 |
1,46 |
1,76 |
2,47 | |||||||
0,086 |
0,38 |
1,34 |
1,63 |
2,29 | |||||||
0,11 |
0,40 |
1,22 |
1,55 |
2,18 | |||||||
0,17 |
0,44 |
1,13 |
1,42 |
2,00 | |||||||
0,29 |
0,49 |
1,04 |
1,27 |
1,79 | |||||||
0,43 |
0,54 |
1,01 |
1,17 |
1,64 | |||||||
0,57 |
0,54 |
1,00 |
1,16 |
1,63 |
Продолжение таблицы 7.5
Тип подшипника |
|
Относительная осевая нагрузка |
е |
Для однорядного подшипника |
Для двухрядного подшипника | ||||||
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y | ||||
|
|
|
| ||||||||
Радиально-упорный подшипник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12º |
0,014 |
0,30 |
1 |
0 |
0,45 |
1,81 |
1 |
2,08 |
0,74 |
2,94 | |
0,029 |
0,34 |
1,62 |
1,84 |
2,63 | |||||||
0,057 |
0,37 |
1,46 |
1,69 |
2,37 | |||||||
0,086 |
0,41 |
1,34 |
1,52 |
2,18 | |||||||
0,11 |
0,45 |
1,22 |
1,39 |
1,98 | |||||||
0,17 |
0,48 |
1,13 |
1,30 |
1,84 | |||||||
0,29 |
0,52 |
1,04 |
1,20 |
1,69 | |||||||
0,43 |
0,54 |
1,01 |
1,16 |
1,64 | |||||||
0,57 |
0,54 |
1,00 |
1,16 |
1,62 | |||||||
15º |
0,015 |
0,38 |
1 |
0 |
0,44 |
1,47 |
1 |
1,65 |
0,72 |
2,39 | |
0,029 |
0,40 |
1,40 |
1,57 |
2,28 | |||||||
0,058 |
0,43 |
1,30 |
1,46 |
2,11 | |||||||
0,087 |
0,46 |
1,23 |
1,38 |
2,00 | |||||||
0,12 |
0,47 |
1,19 |
1,34 |
1,93 | |||||||
0,17 |
0,50 |
1,12 |
1,26 |
1,82 | |||||||
0,29 |
0,55 |
1,02 |
1,14 |
1,66 | |||||||
0,44 |
0,56 |
1,00 |
1,12 |
1,63 | |||||||
0,58 |
0,56 |
1,00 |
1,12 |
1,63 | |||||||
18º |
– |
0,57 |
|
|
0,43 |
1,00 |
1 |
1,09 |
0,70 |
1,63 | |
19º | |||||||||||
20º | |||||||||||
24º |
– |
0,68 |
1 |
0 |
0,41 |
0,87 |
1 |
0,92 |
0,67 |
1,41 | |
25º | |||||||||||
26º | |||||||||||
30º |
– |
0,80 |
|
|
0,39 |
0,76 |
1 |
0,78 |
0,63 |
1,24 | |
35º |
– |
0,95 |
1 |
0 |
0,37 |
0,66 |
1 |
0,66 |
0,60 |
1,07 | |
36º | |||||||||||
40º |
– |
1,14 |
1 |
0 |
0,35 |
0,57 |
1 |
0,55 |
0,57 |
0,93 | |
45º |
– |
1,34 |
1 |
0 |
0,33 |
0,50 |
1 |
0,47 |
0,54 |
0,81 | |
Примечание: i – число рядов тел качения; е – коэффициент осевого нагружения. |