Расчет (подбор) подшипников качения на статическую грузоподъемность

В домкратах, нажимных и других устройствах подшипники ка­чения воспринимают нагрузку в неподвижном состоянии или при медленном вращении с угловой скоростью рад/с. Работоспособность таких подшипников определяется допускаемой статической грузоподъемностью , т. е. такой статической силой, при которой общая пластическая (остаточная) деформация тел качения или колец в наиболее нагруженной точке контакта не превышает 0,0001 диаметра тела качения.

Подбор подшипников по статической грузоподъемности выполняют при угловой скорости рад/с по условию

, (21.18)

где - статическая грузоподъемность, Н (указывается в каталоге); - эквивалентная статическая нагрузка, Н.

Для радиальных шарикоподшипников и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников

. (21.19)

где и - радиальная и осевая нагрузки подшипников, Н; и - коэффициенты радиальной и осевой нагрузки (см. каталог). Например, для шариковых радиальных однорядных и двухрядных подшипников и .

20. Муфты. Назначение, классификация. Расчет.

В результате изучения студент должен знать:

- классификацию и назначение муфт;

- основы расчета муфт.

Содержание лекции

Общие сведения

Классификация муфт

Глухие муфты

Жесткие компенсирующие муфты

Упругие муфты

Сцепные муфты

Самоуправляемые муфты

Подбор и расчет муфт

Общие сведения

В современном машиностроении большинство машин состоит из сборочных единиц (узлов) и механизмов. Для обеспечения кинематической и силовой связи валы узлов соединяют муфтами.

Муфтой - называется устройство для соединения концов валов или для соединения валов со свободно сидящими на них деталями (зубчатые колеса, звездочки и т. д.).

Назначение муфт — передача вращающего момента без изменения его значения и направления. В ряде случаев муфты дополнительно поглощают вибрации и толчки, предохраняют машину от аварий при перегрузках, а также используются для включения и выключения рабочего механизма машины без останова двигателя.

Классификация муфт

Многообразие требований, предъявляемых к муфтам, и различные условия их работы обусловили создание большого количества конструкций муфт, которые классифицируют по различным признакам на группы.

По принципу действия:

1) постоянные муфты, осуществляющие постоянное соединение валов между собой;

2) сцепные муфты, допускающие во время работы сцепление и расцепление валов с помощью системы управления;

3) самоуправляемые муфты, автоматически разъединяющие валы при изменении заданного режима работы машины.

По характеру работы:

1) жесткие муфты, передающие вместе с вращающим моментом вибрации, толчки и удары;

2) упругие муфты, амортизирующие вибрации, толчки и удары при передаче вращающего момента благодаря наличию упругих элементов — различных пружин, резиновых втулок и др.

Группы (механические, гидродинамические, электромагнитные). Рассматриваются только механические муфты. Электромагнитные и гидравлические муфты изучают в специальных курсах.

Подгруппы:
1) жёсткие,
2) компенсирующие,
3) упругие,
4) предохранительные,
5) обгонные.
Виды:
1) фрикционные, 2) с разрушаемым элементом.
Конструктивные исполнения:
1) кулачковые,
2) шариковые,
3) зубчатые,
4) фланцевые,
5) втулочно-пальцевые,
6)втулочные.

Глухие муфты

Глухие муфты соединяют соосные валы в одну жесткую линию. Относятся к постоянным муфтам. Применяются в тихоходных приводах. Из различных видов глухих муфт наибольшее распространение получили втулочные и фланцевые муфты.

Втулочная муфта собой втулку, насаживаемую на концы валов рис. 3.3.1. Применяется для передачи небольших вращающих моментов. Имеет простую конструкцию, малые габариты и низкую стоимость. Недостатком муфты является неудобный монтаж и демонтаж, связанные с осевым смещением валов или муфты вдоль вала. Материал втулки — сталь 45. Втулочную муфту выбирают по стандарту. Шпоночное соединение проверяют на прочность.

Рисунок 3.3.1 Втулочная муфта

Фланцевая муфта состоит из двух полумуфт с фланцами, стянутыми болтами рис. 3.3.2, причем половина болтов установлена с зазором, а другая — без зазора. Фланцевые муфты соединяют отдельные части валопровода в один вал, работающий как целый. Для того, чтобы этот составной вал оставался прямолинейным, необходима строгая соосность его частей и пригонка полумуфт, в противном случае неизбежны изгиб вала, его биение и появление дополнительных нагрузок на опоры. Фланцевые муфты просты по конструкции, надежны в работе, могут передавать большие моменты. Они широко распространены в машиностроении. Материал полумуфт — сталь 40 или сталь 35Л, допускается также чугун СЧ20. Эти муфты выбирают по стандарту и проводят проверочный расчет болтов на прочность.

Рисунок 3.3.2 Фланцевая муфта