Вибір типу підшипників для опор вал-шестірні

Вибір типу підшипника ґрунтується на аналізі умов роботи складальної одиниці і проводиться з врахуванням:

-характеру діючих на вал навантажень з боку зубчастого зачеплення та інших змонтованих на валу деталей;

-відносної довжини валу, що характеризується відношеннями його довжини до діаметру (середнього) L / d .

Визначення строку служби підшипників

Розрахунковий строк службі підшипника в годинах:

де C – динамічна вантажопідйомність підшипника, Н; Р – приведене навантаження на опору, Н;

n – частота обертання валу, об/хв;

ρ - покажчик ступеню (ρ=3 – для кулькових підшипників; ρ=3,33 – для роликових підшипників).

У загальному випадку приведене навантаження для підшипника, що сприймає осьове і радіальне зовнішнє навантаження:

Для кожного типа підшипників кочення и схеми навантаження валу існують особливості у визначенні приведеного навантаження, які пов’язані з особливостями визначення радіального та осьового навантажень та розглядаються нижче.

Отримане розрахункове значення довговічності Lh порівнюється зі значенням потрібної довговічності Le , яка повинна відповідати паспортній довго-

вічності редуктора, щоб виключити додаткові витрати на заміну підшипників. Зважаючи на те, що динамічна вантажопідйомність C – величина імовір-

нісна, доцільно вибирати підшипник, який забезпечує виконання умови:

44

Якщо умова (5.3) не виконується, необхідно виконати розрахунки для інших типів і типорозмірів підшипників. При пошуку кращого варіанта рекомендується:

-змінити серію підшипника. При переході до наступної серії розрахункова довговічність змінюється в 2…4 рази;

-змінити серію ширини (вузька, середня, широка). При переході до наступної серії ширини розрахункова довговічність змінюється в 2…4 рази;

-замінити тіла кочення ( шарики – ролики). При такий заміні розрахункова довговічність змінюється приблизно в 10 разів.

Визначення осьового навантаження на підшипники

Повна реакція в підшипниковій опорі з радіально-упорним підшипником розкладається на радіальну складова RA(B) та осьову складову S A(B) .

Остання складова не тотожна осьовому навантаженню в опорі, що позначається як AA(B) .

Перед визначенням осьового навантаження А необхідно визначити осьову складову реакції S в кожній опорі.

Для кулькових радіально-упорних підшипників осьова складова реакції S = eR . Для підшипників радіально-упорних з конічними роликами осьова складова реакції: S = 0,83eR . Напрямок сил – згідно зі схемою монтажу підшипників (табл. 5.1).

Визначення параметра осьового навантаження e для кожного типа підшипника має особливості, що наведені нижче.

Параметр осьового навантаження e для підшипників з конічними роликами є характеристикою, індивідуальною для кожного підшипника та наведений у довідкових таблицях, що містять характеристики підшипників.

Параметр осьового навантаження e для радіальних и радіальноупорних кулькових підшипників з одним та двома рядами тіл кочення залежить від кута контакту β та співвідношення радіального навантаження та статичної

вантажопідйомності RC0 . Він визначається інтерполяцією за даними, що на-

ведені в таблицях характеристик підшипників.

По значенням e , S для кожної опорі визначаються коефіцієнти X, Y по

умові:

- при AA(B) /(V RA(B) ) < e X =1, Y = 0 ;

- при AA(B) /(V RA(B) ) ≥ e X и Y вибираються з таблиць довідників по

підшипникам кочення.

Для визначення AA(B) використовуються типові схемі навантаження

(табл. 5.1).

За отриманими даними визначається приведене навантаження (5.2) та розрахункова довговічність підшипника (5.1).

45

5.2Послідовність виконання роботи

1.Підготувати вихідні данні, заповнивши табл. 1 «Звіту....» по результатам, що отримані в Лабораторній роботі №4.

2.Виконати ескізи с нанесенням основних розмірів для підшипників кочення типів 000, 7000 з розмірами посадочного отвору, що дорівнює діаметру шипа вал-шестірні, який розглянуто в Лабораторній роботі №4.

3.Для підшипників типа 7000 виконати ескізи різних серій с нанесенням розмірів, (наприклад, накреслити підшипники легкої і середньої серії 7200 и 7300). Характеристики підшипників, що наведено відповідно до вимог пунктів 2 и 3 вибирати у довіднику та занести в табл. 2 «Звіту…».

4.Для обраних підшипників скласти розрахункову схему навантаження валу (з використанням даних Лабораторної роботи №4), визначити осьове нава-

нтаження на опорі АА, АВ вручну. Результати розрахунку занести в табл. 3 «Звіту…»

5.Визначити розрахунковий строк служби підшипників для двох серій з використанням системи АРМ WinMashine в наступній послідовності.

а) Запустити APM WinMachine, для чого на робочому столі активізувати АPM Integrator, потім Инженерный анализ, потім обрати модуль APM Bear; б) Підготувати вихідні дані до розрахунку, звернувшись до пунктів голо-

вного меню:

-Данные / Тип подшипника / База Данных (БД) / ГОСТ . Обрати підши-

пник роликовий радіально-упорний з конічними роликами;

-Данные / Точность. Ввести клас точності підшипника (0), після чого встановити характеристики радіального биття зовнішнього та внутрішнього кільця;

-Данные / Условия роботи . Ввести радіальні реакції опор RA, RB та осьову силу Fa . Вважається, що навантаження в часі – постійне.

в) Звернувшись до меню Расчет / Долговечность, визначити розрахункову довговічність підшипників обраних серій.

Результати розрахунку внести в табл. 3 «Звіту …».

6.Сформулювати висновки по лабораторній роботі.

46

Питання для самоконтролю при звіті про виконання лабораторної роботи

1.Чим пояснюється підвищена несуча здатність роликових підшипників кочення у порівнянні з кульковими?

2.Який ефект дає підвищення класу точності підшипника кочення?

3.Що таке "бомбінований ролик"?

4.В чому відмінність між радіально-упорними та упорно-радіальними підшипниками?

5.В якому випадку використовуються "плаваючі опори" вала?

6.Що враховує "коефіцієнт кільця"?

7.Перелічити переваги та недоліки сферичних підшипників, що самі установлюються, у порівнянні з підшипниками, що самі не установлюються.

8.Яка причина появи сили S?

9.Як визначається осьове навантаження на опори вала?

10.Порівняльна характеристика переваг та недоліків установки підшипників кочення по схемі «в розпір» и «в розтяг»

11.Опишіть вплив осьової сили А в підшипнику на його роботу при виконанні умов A / VR < e , A / VR ≥ e .

48