КП 2013. Методические указания по выполнению курсового проекта (работы) для студентов, обучающихся по направлению 160100 Авиа и ракетостроение

• Название: Методические указания по выполнению курсового проекта (работы) для студентов, обучающихся по направлению 160100 Авиа и ракетостроение
• Анкор: КП 2013.doc
• Дата: 17.02.2017
• Размер: 5.18 Mb.
• Имя файла: КП 2013.doc
• Тип: Методические указания; #2825
• страница: 11 из 12

4. Подшипники качения

Подшипники качения являются основным видом опор вращения (качающихся) деталей.

Подшипник состоит из (рис.6.2) 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.

Рис.6.2. Подшипник качения

Рис.6.3. Основные типы шарикоподшипников



Рис.6.4. Основные типы роликоподшипников
Подшипники качения классифицируются по следующим признакам:

1) По форме тел качения на шариковые (рис.6.3) и роликовые (рис.6.4).

Последние разделяют на подшипники с короткими и длинными цилиндрическими роликами, с коническими роликами, с бочкообразными, с витыми и игольчатыми роликами (см. рис.6.5).

Рис.6.5. Тела качения

2) По направлению воспринимаемых сил подшипники разделяют на следующие типы:

• 
  радиальные (рис.6.3а, б, 6.4а,б,в,г,д);
  
• 
  радиально-упорные (рис.6.3в,г,д, 5.4е), предназначенные для восприятия радиальной нагрузки при одновременном действии незначительной осевой нагрузки;
  
• 
  упорно-радиальные;
  
• 
  упорные, воспринимающие только осевые нагрузки (6.3.е, 6.4.и )
  

3) По способности самоустанавливаться подшипники подразделяют на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся (рис.6.3.б, 6.4.д)

4) По числу рядов тел качения на однорядные, двухрядные и четырехрядные.

Подшипники одного и того же диаметра отверстия подразделяют по габаритным размерам на размерные серии: сверхлегкую, особо легкую, легкую, среднюю, тяжелую, особо узкую, нормальную, широкую и особо широкую.

Подшипники различных видов, размеров и серий обладает различной грузоподъемностью и быстроходностью. Подшипники более тяжелых серий менее быстроходны, но обладают более высокой грузоподъемностью. Наиболее быстроходны шариковые радиальные однорядные и радиально-упорные, а также роликовые с короткими цилиндрическими роликами.

Подшипники качения имеют ряд достоинств по сравнению с подшипниками скольжения: меньшие 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: большие радиальные размеры; малая радиальная жесткость и как следствие склонность к возникновению колебаний вала; большее сопротивление вращению при высоких частотах вращения и как следствие, низкая долговечность.

4.1. Грузоподъемность и расчет подшипников

Статистическая грузоподъемность (С₀) невращающегося подшипника назначается из условий, что остаточная деформация тел качения и колец под этой нагрузкой не превышает допустимую

,

где: D – диаметр тел качения

Значение статической грузоподъемности для подшипников различных типов и серий даны в каталогах [Подшипники качения: Справочник – каталог /Под ред. Н.В.Нарышкина и Р.В.Каросташевского.М.: Машиностроение, 1984.280с].

Если подшипник нагружен радиальной и осевой силами, то эквивалентная статическая нагрузка для радиальных и радиально-упорных шариковых и роликовых подшипников определяется как большая

, (6.4)

где x₀,y₀ – коэффициенты радиальной и осевой статических нагрузок, из таблиц;

F_r, F_а – радиальная и осевая нагрузки.

Для упорных и упорно-радиальных подшипников эквивалентная статическая нагрузка принимается

, (6.5)

где  – угол контакта.

Выбранный подшипник должен удовлетворять условию

(6.6)

где С₀ – статическая грузоподъемность подшипника.

Если частота вращения кольца подшипника превышает 10об/мин, то подшипник необходимо выбирать по расчетной динамической грузоподъемности которая зависит от эквивалентной нагрузки F_э и расчетному ресурсу L (в миллионах оборотах) по формуле

,(6.7)

причем С_расчС, т.е. динамической грузоподъемности подшипника по каталогу,

в этой формуле q – показатель степени кривой усталости подшипника

(q=3 – шарикоподшипник, q=3,33 – роликоподшипник).

Эквивалентная нагрузка для подбора подшипников может быть определена с учетом их особенности работы в эксплуатационных условиях по формуле

(6.8)

где Х, Y – коэффициенты, учитывающие разное повреждающее действие радиальной и осевой нагрузок, из таблиц;

V – коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца V=1; при вращении наружного V=1,2);

К_б – коэффициент безопасности, К_б=1…3 меньшее значение при спокойной работе без толчков, большее – при сильных ударах и высоких вибрациях;

К_Т – температурный коэффициент, при 125⁰С=1, при 250⁰С=1,4.
Если подшипник принят по конструктивным соображениям, то расчетом проверяют его ресурс (в часах)

. (6.9)

Рекомендуемые значения расчетной долговечности подшипников для различных машин приводятся в справочных таблицах.