Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
8. Подшипники
Подшипники предназначены для поддержания валов и осей на их геометрических осях и обеспечения вращательного движения.
В зависимости от вида трения различают подшипники качения и скольжения.
8.1. Подшипники качения
Классификации подшипников качения.
1. По виду воспринимаемой нагрузки
- радиальные – воспринимают только радиальную нагрузку.
- упорные – воспринимают только осевую нагрузку
- радиально-упорные – воспринимают и радиальную и осевую нагрузку.
2. По форме тел качения.
-шариковые
-цилиндрические
-конические роликовые
-бочкообразные роликовые
-игольчатые
3. По размерам подшипники делят на серии.
-особо лёгкая.
-лёгкая.
-средняя.
-тяжёлая.
Выбор подшипников качения
Подшипник выбирают по диаметру посадочной поверхности вала (диаметру внутреннего кольца ), предварительно из легкой серии.
После составления расчетной схемы вала и определения реакций в его опорах выполняют проверочный расчет подшипников (по наиболее нагруженной опоре), заключающийся в определении расчетного ресурса работы подшипника (долговечности).
Виды отказов подшипников качения
Расчёт подшипников качения по динамической грузоподъёмности
(расчет на долговечность)
Расчёт состоит в определении ресурса работы (долговечности) подшипника по формуле:
- срок службы подшипника в часах.
n – частота вращения вала.
С - динамическая грузоподъемность подшипника.
- показатель степени, зависящий от формы тела качения.
Если шарик, то
Если ролик, то
P – приведённая нагрузка.
V – коэффициент вращения кольца (зависит от того, какое колесо вращается, если внутреннее, то V=1, если наружное, то V=1,2);
X, Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузки (определяют по справочнику в зависимости от типа подшипника);
Rr, Ra – радиальная и осевая нагрузка на подшипник (реакции в опоре);
Kб – коэффициент безопасности;
KT – температурный коэффициент (при - допустимая температура для масла, KT = 1;
при , KT = 1,2…1,3).
Динамическая нагрузка C – это та нагрузка, которую может выдержать подшипник в течение 1 миллиона циклов нагружения (оборотов вала).
Если , то выбранный подшипник считают работоспособным.
Если , то следует выбрать подшипник более тяжелой серии.
Недостатки подшипников качения
1) Имеют большие габариты.
2) Плохо воспринимают динамические нагрузки.
3) В высокоскоростных узлах являются источником шума и вибраций.
Этих недостатков лишены подшипники скольжения.
8.2. Подшипники скольжения.
Подшипник скольжения – это пара вращения, которая состоит из опорной части вала (цапфа) и подшипника.
Широко применяются в следующих случаях:
Достоинства:
Недостатки:
Классификации подшипников скольжения:
1. По виду воспринимаемой нагрузки
- радиальные - воспринимают только радиальную нагрузку.
- упорные - воспринимают только осевую нагрузку
- радиально упорные.
2. По геометрической форме.
- цилиндрический
- конический
- сферический.
3. По виду трения
- сухой и полусухой режим трения ;
- полужидкостной режим трения ;
- жидкостной режим трения .
Материалы, применяемые для подшипников скольжения
При жидкостном режиме трения материал значения не имеет, но предъявляется требование – должна образовываться антифрикционная пара:
- чугун (включения графита) – применяют при низких скоростях;
- латуни и бронзы;
- неметаллические материалы: пластмассы (фторопласт), текстолит, капроны, резина (при жидкостном режиме), дерево (смазка водой или маслом), металлокерамика и т.д.
Нагрузочная способность
Подшипники жидкостного трения работают без изнашивания, если не нарушается режим смазки. В связи с этим для них основным критерием является минимальная толщина hmin слоя смазочного материала, исключающая контакт микронеровностей цапфы вала и вкладыша подшипника:
При сухом и полужидкостном режиме трения нагрузочную способность оценивают по удельной мощности тепловыделения:
,
где - среднее удельное давление;
- линейная скорость;
- допускаемое произведение удельной нагрузки на окружную скорость цапфы вала (из справочника в зависимости от материала).
В случае удовлетворения этого условия полагают, что тепловой режим подшипника обеспечивает достаточную износостойкость.
При небольших скоростях скольжения приведенное условие упрощают, принимая
.
- допускаемое давление (из справочника в зависимости от материала).