Е) особенности кинематики подшипников качения

Подшипники можно рассматривать как планетарный ряд с двумя вариантами привода:

1) вращается внутреннее кольцо,

2) вращается наружное кольцо.

Рис. 49

Мгновенный центр скоростей (МЦС) лежит в точке кон­такта тела качения с неподвижным кольцом, построение пла­нов скоростей показывает, что при равных угловых скоростях - w: , так как ; ; .

Это значит, что скорость центра тела качения (сепаратора), а, следовательно, и угловые скорости вращения тел качения во втором случае больше, чем в первом, а, следовательно, больше и износ всех элементов подшипника. Это обстоятельство в расчетной формуле для подшипников качения учитывается особым коэффициентом.

Ж) расчет (подбор) подшипников качения

Статический расчет - только для подшипников, делающих меньше одного оборота, например, подшипников поворотных кранов, грузоподъемных крюков и пр.

Q < Q_ст

где Q - реакция опоры;

Q_ст - допускаемая статическая нагрузка на под­шипник по таблицам ГОСТ.

Расчет на долговечность - основной расчет.

Приведенная нагрузка:

где R - радиальная нагрузка на опору;

А - осевая нагрузка;

К_к - коэффициент, зависящий от того, какое кольцо вращается: если внутреннее – К_к = 1;

m - табличный коэффициент, характеризующий способность данного типа подшипника воспринимать осевую нагрузку.

Расчетное уравнение имеет вид:

где n - число оборотов в минуту;

h - долговечность подшипника в часах;

К_s - табличные коэффициент, зависящий от ди­намичности нагрузки (спокойная, со слабыми толчками, ударная);

K_т - табличный температурный коэффициент при t < 100⁰C К_т = 1.

При переменной нагрузке, которая задается усредненным графиком (рис.50), определяется эквивалентная нагрузка:

Например, для графика, указанного на рисунке:

Рис. 50

Здесь: Q_i, n_i, h_i - нагрузка, число оборотов и долговечность на i-ой ступени графика.

Центробежные силы инерции, действующие в подшипниках качения, определяются известным уравнением . При малых и средних угловых скоростях они не очень велики, но сильно возрастают при высоких и сверхвысоких углов их скоростях, становясь главными нагрузками, которые и определяют предельное число оборотов подшипников этого типа.

Для упорных шариковых подшипников центробежные силы составляют большую опасность, чем для других типов, способствуя износу сепараторов.

Глава VIII

РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Служат для передачи вращения между двумя шкивами при помощи гибкой связи - ремня.

К достоинствам ременных передач относятся:

а) возможность пробуксовки ремня при ударах нагрузки, что спасает звенья механизмов от поломок;

б) бесшумная работа на высоких и сверхвысоких скоростях;

в) простота конструкции передачи.

К недостаткам можно отнести:

1) большие габариты передачи;

2) нестабильное передаточное отношение в связи со скольжением ремня.

Конструктивные типы ремней

Ремни подразделяется на два основных вида: плоские и клиновые.

Плоские ремни бывает:

а) кожаные - лучший тип ремней;

б) прорезиненные - основной наиболее распространенный тип;

в) текстильные тканые - шерстяные, хлопчатобумажные и из синтетических материалов. Эти ремни чаще всего цельнотканые без сшивки.

Клиновые ремни стандартизованы по сечению и длине, не имеют сшивки и состоят из центрального армирующего слоя, окруженного резиновым сердечником в форме трапеции, который защищен снаружи слоями прорезиненной ленты. Эти ремни работают боковыми гранями, угол между которыми составляет около 40°, поэтому трапецеидальные канавки на шкивах должны обеспечить значительный радиальный зазор между ремнем и дном канавки. Число ремней на шкиве колеблется от 1 до 8, но обычно от 1 до 4. По размеру сечения таблицами ГОСТ предусматриваются следующие типы ремней: О, А, Б, В, Г, Д, Е. Для каждого типа (сечения ремня) в таблицах указываются: размеры сечения, площадь сечения, длина, минимальный диаметр шкива, допускаемая нагрузка и вес. Кроме ГОСТа существует еще, отличающийся от него, сортамент ремней для автотракторной промышленности. Более подробно с конструкцией ремней и шкивов, а также способами сшивки ремней, ознакомиться по учебнику.