ОПОРЫ
1) Подшипники качения являются основным видом опор вращающихся (качающихся) деталей. Подшипник состоит из наружного 1 и внутреннего 2 колец, между которыми расположены тела качения 3. Для предохранения тел качения от соприкосновения; между собой их отделяют друг от друга сепаратором 4, который существенно уменьшает потери на трение.
2) Достоинства: Подшипники качения имеют ряд достоинств по сравнению с подшипниками скольжения: меньшие (в 2—3 раза) осевые размеры; меньшее трение и сопротивление пуску под нагрузкой и вращению при небольших и средних частотах вращения, постоянство сопротивления вращению; простоту технического обслуживания и подачи смазочного материала, низкую стоимость и взаимозаменяемость.
Недостатки подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения состоят в следующем: большие радиальные размеры; малая радиальная жесткость и, как следствие, склонность к возникновению колебаний вала из-за ритмичного прокатывания через нагруженную зону опоры; более сложный монтаж; большее сопротивление вращению (из-за трения между телами качения, кольцами и сепаратором и гидравлических потерь) при высоких частотах вращения и, как следствие, низкая долговечность (из-за перегрева). В последнем случае, несмотря на значительные трудности в условиях эксплуатации, приходится прибегать к установке подшипников скольжения, работающих в условиях жидкостной смазки.
|
|
3) а)по направлению воспринимаемых относительно оси вала сил — разделяют на типы:
радиальные, воспринимающие преимущественно радиальные нагрузки, действующие перпендикулярно оси вращения подшипника
радиально-упорные, воспринимающие одновременно действующие радиальные и осевые нагрузки
упорно-радиальные, воспринимающие осевые нагрузки при одновременном действии незначительной радиальной нагрузки
упорные, воспринимающие только осевые силы
б) по форме тел качения подразделяют на шариковые и роликовые
в)Подшипники одного и того же диаметра отверстия подразделяют по наружному диаметру и ширине на серии: сверхлегкую, особолегкую, легкую, легкую широкую, среднюю, среднюю широкую и тяжелую. На практике наибольшее применение имеют подшипники легкой и средней серий.
4) 30 мм
5) Усталостное выкрашивание наблюдается у подшипников после длительного времени их работы в нормальных условиях.
Износ наблюдается при недостаточной защите от абразивных частиц (пыли и грязи). Износ является основным видом разрушения подшипников автомобильных, тракторных, горных, строительных и многих подобных машин.
Разрушение сепараторов дает значительный процент выхода из строя подшипников качения, особенно быстроходных.
|
|
Раскалывание колец и тел качениясвязано с ударными и вибрационными перегрузками, неправильным монтажом, вызывающим перекосы колец, заклинивание и т. п. При нормальной эксплуатации этот вид разрушения не наблюдается.
Остаточные деформации на беговых дорожках в виде лунок и вмятин наблюдаются у тяжело нагруженных тихоходных подшипников.
6) Базовая динамическая грузоподъемность С — это такая постоянная стационарная сила, которую подшипник может теоретически воспринимать в течение 1 млн. оборотов без появления признаков усталости не менее чем у 90% из определенного числа подшипников, подвергающихся испытаниям.
7) При небольших центробежных силах контактные напряжения между телом качения и наружным кольцом будут значительно меньшими, чем в зоне контакта тела качения с внутренним кольцом, так как в первом случае площадка контакта оказывается большой.
Т.е. напряжения в т. А будут значительно больше напряжений в т. В.
8) Эквивалентной динамической нагрузкой для радиальных шариковых и радиально-упорных подшипников называют постоянную радиальную нагрузку, которая, действуя на подшипник с вращающимся внутренним и неподвижным внешним кольцами обеспечивает такой же расчетный срок службы, как и при действительных условиях нагружения и вращения.
,где Fr, Fa — радиальная и осевая сипы; X, Y — коэффициенты радиальной и осевой сил; V — коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается относительно внешней нагрузки Кб — коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки; КТ — температурный.
9) Статической грузоподъемностью подшипника называют нагрузку С0 (радиальную)- для радиальных и радиально-упорных подшипников и осевую – для упорно-радиальных и упорных), которая вызывает общую остаточную деформацию наиболее нагруженного тела качения с дорожкой качения, равную 10-4 Dw (Dw — диаметр тела качения).
10) эквивалентная напряжения. Если Рo <Pr
11) За внутреннее
12) С одной стороны буртики, а с другой – гайка, стопорные и пружинные кольца, торцевые шайбы.
13) Динамическая грузоподъемность зависит от ресурса (долговечности) и они связаны эмпирической зависимостью:
L = а1а23(С/Р)р или
где L — ресурс, млн. оборотов; Р — эквивалентная динамическая нагрузка; р=3 для шариковых р = 10/3≈3,33 для роликовых подшипников; a1 — коэффициент долговечности; а23 — обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации.
14) Учет переменности режима нагрузки принято выполнять путём замены обычной эквивалентной нагрузки приведенной.
15) Кб — коэффициент безопасности, учитывающий влияние на долговечность подшипников характера внешних нагрузок, он зависит от характера нагрузки: при спокойной нагрузки без толчков Кб =1, а при сильных ударах и высокой виброперегрузки Кб =2-3
КТ — температурный коэффициент; для подшипника из стали ШХ15 зависит от температуры подшипника следующим образом: при рабочей температуре подшипника <125 °С коэффициент КТ буде равен 1, а при 250 °С КТ =1,4.
16) Lн=а1а23(С/Р)P [106/(60n)]
а23=0,7…1,4 (для шариковых); а23=0,55…1,1 (для роликовых)
17) Они имеют сферическую поверхность наружного кольца и ролики бочкообразной формы. Эти подшипники предназначены для восприятия радиальных и небольших осевых сил. Применяют в тех случаях когда допустим значений перекоса вала (до 2…3о).
Области применения: опоры вентиляторов, насосов, гребных валов, прокатных станов, лесопильных рам, грохотов и т. д., т. е. там, где действуют большие радиальные нагрузки и неизбежна несоосность посадочных мест (до 2—3°).
18) Нет они не могут без колец.
19) Шариковые подшипники (шарикоподшипники) радиальные однорядныемогут воспринимать как радиальные, так и умеренные осевые нагрузки, действующие в любую сторону вдоль оси вращения подшипника. Это обеспечивает возможность фиксирования вала в осевом направлении.
|
|
20) С защитными шайбами с канавкой, фланцем, или буртом на наружном кольце и т.д.
21) Самоустановившееся, которые допускают работу с взаим-м перекосом колец до 40 и
несамоустановившееся с перекосом колец от 1…80.
22) Для радиальных и радиально-упорных подшипников.
23) Для упорных и упорно-радиальных подшипников.
24) Lsa=а1а23(С/Р)P а23- обобщенный коэффициент (в справочниках а2 и а3)характеризует совместное влияние на ресурс св-тв материала подшипника и условия его эксплуатации.
25) Lsa=а1а23(С/Р)P а1 - коэффициент надежности, зависящий от требуемой надежности.
ВАЛЫ И ОСИ
1) Ступенчатую форму применяют для удобства посадки, установки и демонтажа различных деталей (подшипников, зубчатых колес, и т.д.), а также самого вала.
2) Определяем изгибные моменты в любом сечении вала. Удостовериваемся, что данный диаметр вала удовлетворяют условию прочности, (находим напряжение аF).
3) Недостаточная жесткость вала может привести к упругим перемещениям. В свою очередь последние отрицательно влияют на работу связанных с валом деталей. От прогиба вала в зубчатом зацеплении возникает концентрация нагрузки по длине зуба.
4) Валы предназначены для поддержания сидящих на них деталей и передачи вращающего момента. При работе вал испытывает изгиб, кручение, в отдельных случаях растяжение и сжатие. Может передавать только крутящий момент (рессора).
Ось- деталь, предназначенная для поддержания сидящих на ней деталей. В отличие от вала ось не передает вращающего момента.
5) Для валов
6) Действие нагрузки не является сосред-ми, они распределяются по длине ступицы. На расчетной схеме не показ-ют.
7) Валы имеют следующие функциональные участки:
а) концевые
б) для установки подшипников
в) для нарезания зубьев конических, цилиндрических шестерен
г) для установления зубчатых колес
|
|
8) Т.к. сначала из заданных Т или Р и n, нагрузки и размеров основных деталей нужно определить размеры и материал вала (опред. d вала) в проектном расчете. А затем необходимо проверить удовлетворяет ли наш d вала условиям необходимого крутящего момента (расчет на прочность, жесткость и колебания).
9) Цель: определение размеров и материала вала. Следующий порядок проведения проектировочного расчета:
а) Предварительная оценка среднего диаметра вала из расчета только на кручение при пониженных допускных напряжениях.
б) Разработка конструкции вала.
в) Проверочный расчет выбранной конструкции.
10) От концентрации напряжений возможных в сечениях галтели (rв>0,1dв)
11) Выполняют канавку под шлифовальный инструмент.
12) ;
13) ;
а .
14) 1. выбор материала;
2. проектный расчет;
3. разработка конструкции вала с учетом техн-ми и сборки;
4. выбор расчетной схемы вала;
5. определение нагрузок действующих на вал;
6. проверочный расчет вала.
15)