648

Уменьшение межосевого расстояния а = 0,003·1522 ≈ 5 мм. Делительные диаметры звёздочек – формула (12.10):

d1 38,1/sin(180 /19) 231,48 мм; d2 38,1/sin(180 /117) 1419,1 мм.

Наружные диаметры звёздочек – формула (12.11):

da1 38,1(ctg(180 /19) 0,7) 0,31 11,12 251,54 мм; da1 38,1(ctg(180 /117) 0,7) 0,31 11,12 1441,81мм.

Скорость цепи v 19 38,1 215,7/60000 2,6 м/с.

Окружная сила Ft 2 465800/231,48 4025 Н.

Центробежная сила Fv 5,5 2,62 37 Н.

Сила от провисания цепи Ff 9,81 6 5,5 1,52 492 Н.

Расчётная нагрузка на валы Fr 4025 2 492 5009 Н. Расчётное давление p 5009 1,95/394 24,8 МПа. Допускаемое давление p 29МПа [5]. Условие p p вы-

полнено.

Коэффициент запаса прочности

Нормативный коэффициент запаса [s]= 8,9 [5]. Вывод. Износостойкость и прочность достаточны.

Расчёты на ЭВМ

В инженерных расчётах используется компьютерная система APM WIN MACHINE. Для расчёта передач применяют модуль TRANS (трансмиссия).

Пример 12.2. Рассчитать роликовую цепную передачу по ис-

ходным данным примера 9.1: мощности на валах Р1 = 10,52 кВт, Р2 = 10 кВт; частоты вращения валов n1 = 215,7 об/мин, n2 =

121

Общие сведения

Подшипники качения – это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующие трение качения. Подшипники качения состоят из наружного и внутреннего колец с дорожками качения, тел качения (шариков или роликов), сепараторов, разделяющих и направляющих тела качения.

Кроме рабочих нагрузок на элементы подшипника при его вращении действуют центробежные силы и гироскопический момент. Под действием перечисленных нагрузок тела качения совершают сложное движение: перекатывание относительно колец и скольжение относительно сепаратора.

В эксплуатации подшипники качения смазывают жидкими или пластичными смазками. Выбор смазки зависит от условий работы, нагрузки на подшипник, его температуры и окружной скорости. Смазка в подшипниках способствует отводу тепла, уменьшает их шум, обеспечивает антикоррозионную защиту их элементов. повышает амортизирующую способность подшипников при вибрационных и ударных нагрузках и повышает их надёжность и долговечность в целом.

Количество смазки в подшипнике: при жидкой смазке – заполняется до середины тела качения, при пластичной – 40–60 % его свободного объёма. Потери в подшипниках качения возникают из-за сопротивлении перекатыванию тел качения под нагрузкой и внутреннего сопротивления смазки. Первая группа потерь зависит от нагрузки, вторая – определяется окружной скоростью вала, вязкостью и температурой смазки.

Для оценки сопротивления вращению подшипников качения пользуются понятием приведённого коэффициента трения – безразмерным интегральным параметром, учитывающим как сопротивление качения, так и вязкостное сопротивление смазки.

Расчётные зависимости

Момент трения в подшипнике Тк, обусловленный качением шариков:

где fк – коэффициент трения качения; для деталей из закалённой стали fк = 0,001 мм; Fr – радиальная нагрузка на подшипник, Н;

125

Долговечность подшипника определяется как число часов работы при заданной постоянной частоте вращения, которое подшипник должен проработать до появления признаков усталости материала любого кольца или тела качения.

Долговечность подшипника зависит как от внешних факторов (величина и направление нагрузки, частота вращения, смазки и т.д.), так и от его динамической грузоподъёмности. Номинальная долговечность подшипника Lh, ч:

где С – динамическая грузоподъёмность, H; для исследуемых подшипников принимать из табл. 13.1; Р – эквивалентная нагрузка, Н; р – показатель степени; для шарикоподшипников р = 3, для роликоподшипников р = 10/3; n – частота вращения, об/мин.

Эквивалентная нагрузка

где Fr – радиальная нагрузка на подшипник, Н; Fa – осевая нагрузка, Н (в данной работе осевой нагрузки нет); Х – коэффициент радиальной нагрузки; V – коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца V = 1; наружного – V = 1,2); Y – коэффициент осевой нагрузки; Кб – коэффициент безопасности; Кт – температурный коэффициент.

Описание установки ДМ-28М

Схема установки изображена на рис. 13.1. На втулке 1, закрепленной на валу электродвигателя, установлены четыре радиальных однорядных однотипных подшипника. На наружные кольца двух средних исследуемых подшипников 4 и 10 надета жёсткая втулка 9. Наружные кольца подшипников 3 и 11 закреплены в корпусе 2. Между втулкой 9 и корпусом имеется радиальный за-

127

ный угол. Величина отклонения маятника пропорциональна моменту трения Тт, который фиксируется по шкале 15, протарированной в Н·м. Установка маятника в нулевое положение производится противовесом (на рисунке не показан). Конструкцией шкивов ремённой передачи можно обеспечить частоту вращения шпинделя 1 000, 2 000 и 3 000 об/мин.

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с устройством установки. При работе выполнять правила безопасности.

2.Установить на шпиндель испытательную головку и отрегулировать уровень масла на нижней отметке.

3.Установить перестановкой ремня на ступенчатых шкивах частоту вращения, заданную преподавателем.

4.Закрепить винтом нагружения от руки динамометрическую пружину и включить установку на холостом ходу на 3–5 мин. Установить на «нуль» индикатор динамометрической пружины (вращением шкалы) и стрелку маятника (вращением противовеса).

5.После выключения электродвигателя винтом нагружения установить по индикатору начальную нагрузку Q = 2,6 кН и измерить момент трения. Эта нагрузка равномерно распределяется на четыре подшипника, поэтому радиальная нагрузка на испытываемый подшипник Fr = Q / 2.

6.Изменяя нагрузку Q и соответственно Fr получить ещё три значения Тт при минимальном уровне масла. Рекомендуемые значения максимальных нагрузок в зависимости от частоты вращения приведены в табл. 13.3.