Материал: 1798

201

противоположных сторонах дорожки. Сепаратор 3 представляет собой тонкое кольцо с отверстиями, в которых помещаются шарики. Сепаратор распределяет шарики и ролики с одинаковым шагом по окружности.

Подшипники качения применяют во всех отраслях машиностроения и приборостроения. Это самые массовые стандартные детали. Их изготовляют миллионными партиями на специальных подшипниковых заводах в массовом производстве на автоматических станочных линиях и в цехах-автоматах. Стоимость подшипника поэтому от стоимости вала составляет доли процента.

Кроме указанного выше деления подшипников на радиальные и упорные, шариковые и роликовые, подшипники качения подразделяют в зависимости от размеров и нагрузки на сверхлегкие, особо легкие, легкие, средние и тяжелые; по числу рядов тел качения на однорядные и двухрядные.

Кольца, шарики и ролики изготовляют из высокоуглеродистых специальных шарикоподшипниковых хромистых сталей ШХ6, ШХ9 и ШХ15 с термообработкой до твердости HRC 61…66 и последующими шлифованием и полированием. Сепараторы штампуют из мягкой низкоуглеродистой стали или изготавливают из цветных металлов или пластмассы.

Каждый подшипник качения имеет условное обозначение, которое клеймится на каждом подшипнике и состоит из цифр и букв.

Последние две цифры справа обозначают внутренний диаметр подшипника, начиная с 20 мм. Для определения диаметра d нужно число последних двух цифр умножить на 5 мм. Например, в обозначении 210 внутренний диаметр d=10х5=50 мм. Это правило справедливо для сочетаний 04…99, т.е. для d=20…495 мм. Если внутренний диаметр d‹20 мм, то сочетания соответствуют 00-10 мм; 01-12 мм; 02-15 мм; 03-17 мм.

Третья цифра справа обозначает серию подшипника по наружному диаметру: 1 – особо легкая серия; 2 – легкая серия; 3 – средняя серия; 4 – тяжелая серия.

Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника: 0 – радиальный шариковый, если на пятом месте нет цифры, то 0 не ставится, например, 210 – шарикоподшипник радиальный легкой серии d = 10 х 5 = 50 мм; 1 – радиальный шариковый сферический (1210); 6– радиальноупорный шариковый (6210); 7 – роликовый конический (7210); 8 – упорный шариковый (8210).

Пятая и шестая цифры справа обозначают конструктивные разновидности.

Буквы после цифр обозначают конструктивные разновидности или материал сепаратора.

202

Смазка подшипников качения существенно влияет на их долговечность, уменьшает трение, отводит тепло, предохраняет от коррозии.

Густые масла применяют для подшипников, работающих при окружной скорости по внутреннему диаметру подшипника v ≤ 10 м/с и допускаемой температуре до 1200С. Густым маслом заполняются внутренности подшипника при сборке.

Жидкие масла применяются при любых скоростях и температуре узла до 1500 С, имеют меньший коэффициент трения, лучший отвод тепла, но требуют постоянного пополнения масла.

Расчет подшипников качения на долговечность (ГОСТ 18855-73) по усталостному выкрашиванию является основным.

Долговечность подшипников – это расчетный срок службы,

измеряемый количеством оборотов, в течение которого не менее 90 % из данной группы подшипников при одинаковых условиях должны

где L – долговечность подшипника, измеряемая в миллионах оборотов; Q – эквивалентная динамическая нагрузка, Н; С – динамическая грузоподъемность подшипника, Н; m – показатель степени, который для шарикоподшипников равен 3, а для роликоподшипников – 3,33.

Подбор подшипников качения. В таблицах подшипников качения, приводимых в справочниках, указывают два вида грузоподъемности: С0 – статическая грузоподъемность – это радиальная статическая нагрузка для радиальных и радиально-упорных подшипников, вызывающая в наиболее нагруженной точке контакта тела качения с дорожкой качения общую остаточную деформацию, равную 0,0001 диаметра тела качения, Н; С динамическая грузоподъемность – это радиальная нагрузка, Н, которую 90 % подшипников данного типоразмера сможет выдержать без признаков усталостного разрушения рабочих поверхностей в течение N=106 оборотов.

Расчет на статическую грузоподъемность. Подшипники качения,

работающие под большой нагрузкой в неподвижном состоянии или вращающиеся с угловой скоростью n≤1 об/мин, выходят из строя в результате остаточных пластических деформаций. Поэтому их работоспособность определяется статической грузоподъемностью.

Условие для выбора подшипника

Q ≤ C0 , (18.9)

где Q – эквивалентная (приведенная) статическая нагрузка, определяемая по формуле

где R – радиальная нагрузка на подшипник, Н (на рис. 18.1 – это радиальная нагрузка на левый подшипник, обозначенный точкой А на расчетной схеме, а ниже показаны силы, действующие на точку А: сила Raв

и сила Rаг, если их сложить геометрически, то получимR Rав 2 Rаг 2 );

А – осевая нагрузка на подшипник, Н (на рис. 18.1 – это осевая нагрузка на левый подшипник: сила А, действующая на точку А); X и Y – коэффициенты; kσ– коэффициент безопасности для редукторов общего назначения, kσ=1,3.

Коэффициенты Х и Y назначают следующим образом.

Для шариковых радиальных подшипников ГОСТ 8338-75 по таблицам находят статическую грузоподъемность С0 и динамическую грузоподъемность С, а по табл. 18.2 определяют параметр е в зависимости от отношения А/С0. Далее сравнивают отношение А/R: если А / R ≤ е, то Х=1; Y=0; если А / R › е, то Х и Y назначаются по табл.18.2.

Для роликовых радиальных подшипников ГОСТ 8328-75 всегда X=1, а

осевую нагрузку они не передают, поэтому А=0.

Для радиально-упорных шариковых подшипников серии 36000 α=120

ГОСТ 831-75: если А / R ≤ е, то X=1; Y=0; если А / R › е, то X и Y назначаются по табл.18.2.

Для подшипников серии 46000 α=260: если А / R ≤ 0,68, то X=1; Y=0;

если А/R›0,68, то X = 0,41; Y = 0,87.

Для подшипников серии 66000 α=360: если А / R ≤ 0,95, то X=1; Y=0;

если А/R›0,95, то X = 0,37; Y = 0,66.

Для роликовых конических подшипников ГОСТ 333-79 параметр е находят по таблицам ГОСТа, затем сравнивают: если А / R ≤ е, то X=1; Y=0; если А / R › е, то X = 0,4, а значение Y выбирают по таблицам ГОСТа.

Таблица 18.2

Определение коэффицентов x и y

204

Расчет на динамическую грузоподъемность. Эквивалентная

(статическая) нагрузка определяется по формуле (18.10) и табл. 18.2. Если частота вращения подшипника n≥10 об/мин, то базовая или номинальная долговечность подшипника Lh в часах определяется по формуле

подшипника в миллионах оборотов; n – частота вращения, об/мин.

Зная табличное значение динамической грузоподъемности С, величину приведенной нагрузки Q, частоты вращения вала n, определяют номинальную или базовую долговечность Lh, а затем сравнивают ее с допускаемым значением [Lh], которое для зубчатых редукторов [Lh]=10000 ч, а для червячных редукторов [Lh]=5000 ч.

Это неравенство является условием долговечности при расчете на динамическую грузоподъемность.

205

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Ос н о в н а я

1.Аркуша А.И. Техническая механика: теоретическая механика и сопротивление материалов: Учебник для техникумов. М.: Высш.

шк., 1989. – 352 с.

2.Фролов М.И. Техническая механика: Детали машин: Учебник для техникумов. – М.: Высш. шк., 1990. – 352 с.

3.Мовнин М.С., Израелит А.Б., Рубашкин А.Г. Основы технической механики: Учебник для немашиностроительных техникумов. – Л.: Судостроение, 1978. – 288 с.

До п о л н и т е л ь н а я

4.Куприянов Д.Ф., Метельников Г.Ф. Основы технической механики. – М.: Речн. транспорт, 1968.

5.Дубейковский Е.Н., Савушкин Е.С., Цейтлин Л.А. Техническая механика. – М., 1980.

6.Иосилевич Г.Б., Лебедев П.А., Стеляев В.С. Прикладная механика,

Л., 1985.

7.Техническая механика / А.А. Эрдеди, И.В. Аникин, А.С. Чуйков –

М., 1980.

8.Мещерский И.В. Сборник задач по теоретической механике: Учебное пособие для вузов. – М.: Наука, 1986. – 448 с.

9.Беляев Н.М. Сборник задач по сопротивлению материалов: Учебное пособие для вузов. – М.: Наука, 1986. – 350 с.

10.Сборник задач по сопротивлению материалов/ Под. ред. А.С. Вольмира. М.: Наука, 1984. – 408 с.

11.Сборник задач и примеров расчетов по курсу деталей машин: Учебное пособие для техникумов. – М.: Машиностроение, 1975. – 286 с.

12.Справочник металлиста в пяти томах. Т. 2 / Под ред. С.А. Чернавского. – М.: Машгиз, 1958. – 974 с.

13.Прикладная механика / Т.В. Путята. Учебное пособие для студентов торговых и инженерно-экономических вузов. – Киев:

Вища шк., 1977. – 536 с.

14.Ковалев Н.А. Прикладная механика: Учеб. для вузов. – М.: Высш.

шк., 1982. – 400 с.