- •Сборник лабораторных работ
- •Предварительные замечания
- •Основные правила техники безопасности при работе в лаборатории основ проектирования механизмов и машин
- •Лабораторная работа № 1
- •Лабораторная работа № 2 испытание затянутого болтового соединения, работащего на сдвиг
- •Лабораторная работа № 3 определение основных параметров червячного редуктора
- •Лабораторная работа № 4 регулировка подшипников качения
- •Лабораторная работа № 5 определение момента трения в подшипниках скольжения
- •Лабораторная работа № 6 определение кпд ременной передачи
- •Находится коэффициент относительного скольжения
- •Лабораторная работа № 7 определение кпд редуктора с цилиндрическими прямозубыми колесами
- •Лабораторная работа № 8 исследование работы винтового механизма
- •Угол подъема резьбы по среднему диаметру находится как
- •Приведенный угол трения в резьбе определяется как
- •В свою очередь
- •Результаты измерений и расчетов
- •Лабораторная работа № 9 исследование режимов работы подшипника скольжения
- •Определение коэффициента трения при различной частоте вращения
- •Лабораторная работа № 10 определение момента трения в подшипниках качения
- •Лабораторная работа № 11 определение основных параметров цилиндрического редуктора
- •Силы в зацеплении. В косозубой передачи нормальную силу Fn раскладывают на три составляющие (рис. 3)
- •Модуль прямозубого колеса можно определить, используя формулу
Лабораторная работа № 4 регулировка подшипников качения
1. Цель работы
Работа предназначается для ознакомления студентов с одним из методов регулировки конических подшипников.
2. Некоторые сведения по регулировке подшипников
Подшипники качения являются наиболее распространенными видами опор вращающихся (качающихся) деталей машин. Их достоинства по сравнению с опорами скольжения следующие: малые потери на трение (особенно при пуске), меньший расход смазки и значительно меньшие требования к уходу, большая несущая способность (на единицу ширины), дешевизна при изготовлении и т. д.
К недостаткам следует отнести: ограниченную быстроходность, значительные радиальные габариты, малую демпфирующую способность и др.
Некоторые типы подшипников качения (например, конические) требуют регулировки, обеспечивающей нормальные условия их работы. Зазоры в подшипнике и упругие деформации его элементов под действием рабочей нагрузки вызывают осевые и радиальные вибрации вала, которые обычно недопустимы. Кроме того, дополнительные нагрузки ударного характера быстро выводят из строя сам подшипник.
При большом предварительном натяге происходит сильный нагрев подшипника, который также приводит его к разрушению.
При регулировке обычно создается небольшой предварительный натяг [1, с. 175–176]. Величина усилия для создания натяга регламентируется ГОСТ и для радиально-упорных подшипников составляет
Fо min = 1,58 Fr tgά ± 0,5Fa, (1)
где Fr – радиальная нагрузка на подшипник; Fa – осевая нагрузка; ά – угол контакта.
Знак (+) – для подшипника, который догружается от действия внешней нагрузки, (–) – для разгружаемого подшипника.
Усилие предварительного натяга выбирается по наибольшему из двух полученных значений.
Если в подшипниковом узле не предусмотрено компенсирующее устройство, поддерживающее постоянство величины предварительного натяга, то в процессе эксплуатации производят периодическую регулировку.
На рис. 1 изображен стенд для регулировки конических подшипников.
3. Оборудование
Гаечный ключ, динамометрический ключ, зубило, молоток.
4. Порядок выполнения работы
Отвертывается гайка 1, снимаются пружинные шайбы 2, а затем – фланец 3.
Разгибается ус стопорной шайбы 4, отвертывается контргайка 5 и снима-ется стопорная шайба 4.
Ослабляется гайка 6 регулировки подшипников и проверяется рукой легкость вращения ступицы 7.
По указанию преподавателя из таблицы 1 берутся данные для определения по формуле (1) величины минимального усилия предварительного натяга.
Таблица 1
Определение усилия предварительного натяга (Fо min) и момента трения в подшипниках (Ттр)
Fr, Н |
10000 |
15000 |
20000 |
25000 |
30000 |
Fa, Н |
2900 |
4350 |
5800 |
7250 |
8700 |
Угол контакта для регулируемых подшипников составляет 16°.
По тарировочному графику (рис. 2) определяется момент трения в подшипниках, который соответствует вычисленному значению Fо min.
Данный график построен по результатам экспериментального исследования, поскольку определение Ттр = f(Fо min) может быть выполнено с неизбежной погрешностью, учесть которую невозможно.
Затягивается гайка 6 (при этом ступица проворачивается от руки) и периодически проверяется момент трения в подшипниках динамометри-ческим ключом. Гайка 6 затягивается до тех пор, пока Ттр не станет равным моменту трения, определенному по графику (рис. 2); допускаемое отклонение – ± 5 %.
После этого ставится стопорная шайба 4, затягивается и стопорится (путем загибания усов шайбы 4) контргайка 5.
Рис. 1. Стенд для регулировки подшипников
Устанавливается на место и закрепляется фланец 3.
Отрегулированный стенд представляется на проверку преподавателю.
5. Заключение
Объясняются последствия неправильной регулировки (зазор или чрезмерный натяг) подшипников.
Перечисляются основные виды разрушения подшипников качения и критерии их работоспособности.
Приводятся примеры других видов регулировки.
Рис. 2. Тарировочный график
6. Оформление отчета
Подготовить титульный лист (см. образец на стр. 4).
Изобразить схему установки для регулировки подшипников (см. рис. 1).
Определение усилия предварительного натяга и момента трения в подшипниках с использованием формулы (1) и графика (рис. 2).
Дать заключение (см. пункт 5).
Контрольные вопросы
1. Каковы достоинства и недостатки подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения?
2. По каким признаком классифицируются подшипники качения?
3. Дайте сравнительную характеристику роликоподшипников и шарико-под-шипников.
4. Расшифруйте условное обозначение конического подшипника по маркировке на торцевой поверхности одного из его колец.
5. Какая схема установки подшипников представлена на лабораторном стенде (см. рис. 1)?. Применительно к ней изобразите расчетную схему для опреде-ления нагрузок на подшипники.
Что понимается под эквивалентной динамической нагрузкой подшипника, как она определяется для радиально-упорных подшипников?
Что понимается под динамической грузоподъемностью, указанной в каталоге на подшипники качения?
В какой последовательности производится регулировка конических подшипников?
Библиографический список
1. Подшипники качения : справочник / Р. Д. Бейзельман, Б. В. Цыпкин, Л. Я. Перель. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1975. – 572 с.