43. Фрикционные передачи

Фрикционная передача — механическая передача, служащая для пере­дачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движе­ния впоступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и при­жимаемыми один к другому.

46. Подшипники качения

В состав подшипника качения входят два кольца, комплект тел качения и сепаратор, предназначенный для удержания тел качения на фиксированных расстояниях друг от друга. Однако, иногда используют и подшипники без сепаратора. Внутренняя поверхность наружного кольца и наружная поверхность внутреннего кольца снабжаются желобами – дорожками качения, предназначенными для движения тел качения в процессе работы подшипника.

В некоторых машинах и механизмах для увеличения точности работы, жесткости конструкции и снижения ее габаритов используют подшипники совмещенного типа, в которых роль одного из колец подшипника выполняет непосредственно вал (дорожка качения выполняется на валу) или корпусная деталь.

Находят применение и подшипники без сепараторов, в которых используется большое количество тел качения. Такие подшипники имеют повышенную грузоподъемность, однако, максимальные частоты их вращения заметно ниже, чем у обычных подшипников с сепараторами из-за повышенных потерь на трение.

В подшипниках качения главенствующую роль играет трение качения, т.к. трение скольжения между сепаратором и телами качения, как правило, невелико. Поэтому в подшипниках качения, по сравнению с подшипниками скольжения, наблюдаются значительно меньшие потери энергии, а также меньший механический износ. Подшипники качения закрытого типа (с защитными крышками) почти не требуют какого-либо обслуживания, в то время, как открытые чувствительны к инородным телам, которые способны быстро разрушить подшипник.

Механические нагрузки, действующие на подшипник, принято разделять на радиальные, действующие перпендикулярно оси подшипника, и осевые, действующие вдоль оси подшипника.

47. Расчет подшипников качения

Расчет подшипников качения на прочность нормирован (ГОСТ 18855-73, 18854-73) в соответствии с рекомендациями СЭВ и осуществляется по эмпирическим зависимостям, полученным на основе результатов многочисленных испытаний.

Нагрузки. По направлению действия на подшипники нагрузки делятся на радиальные Fr, осевые Fа и комбинированные (рис. .2), а по характеру нагрузки — на постоянные, переменные вибрационные и ударные. В расчетах используют понятие эквивалентной нагрузки. При динамических условиях эксплуатации, когда частота вращения п > 1 об/мин, эквивалентная динамическая нагрузка Р для радиальных и радиально-упорных подшипников — это такая постоянная радиальная нагрузка, при которой подшипник с вращающимся внутренним кольцом так же долговечен, как при дей-ствительных условиях загрузки и вращения. При статических условиях эксплуа-тации, когда частота вращения п < 1 об/мин или подшипник не вращается при эксплуа-тации, эквивалентная статическая нагрузка Р0 вызывает такие же остаточные дефор-мации, как при действительных условиях загрузки. Величина эквивалентной динамической нагрузки для радиальных шарикоподшипников и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников при постоянном ре-жиме загрузки

 (1)

где Fr и Fa - соответственно постоянные по величине и направлению радиальная и осевая нагрузки, Н; X, У -коэффициенты радиальной и осевой нагрузок; V — коэффи-циент вращения (V = 1 при внутреннем кольце, вращающемся по отношению к нагруз-ке; V = = 1,2 при внутреннем кольце, неподвижном по отношению к нагрузке); Кб — коэффициент безопасности; Кт — температурный коэффициент (приводятся в ГОСТ 18855—73). Формула (1) применяется в тех случаях, когда Fа/VFг > е (е— вспомогательный коэффициент; при Fa /(VFr) < е для однорядных подшипников принимается X=1 и У = 0. 54. ПО КАКИМ ПРИЗНАКАМ И КАК КЛАССИФИЦИРУЮТСЯ НАГРУЗКИ?

Из теоретической механики известно, что равновесная система внешних сил состоит из активных сил и реакций связей. Такую систему сил принято называть нагрузкой. В общем случае под нагрузкой понимают не только механическое усилие, но и любое другое действие (тепловое или физико-механическое), приводящее к появлению деформаций. Нагрузки классифицируют по двум признакам - способу их приложения к элементу конструкции и характеру действия на него.

По способу их приложения к телу нагрузки делятся на поверхностные и объемные. Поверхностные силы приложены к участкам поверхности и характеризуют непосредственное контактное взаимодействие рассматриваемого элемента конструкции с окружающими телами. В свою очередь, поверхностные силы делятся на распределенные и сосредоточенные. В буквальном смысле сосредоточенных сил нет, это схематизация. Считая силу сосредоточенной, условно пренебрегают размерами площади взаимодействия соприкасающихся тел. Силы, распределенные по объему тела, такие, как силы тяжести, магнитные силы и силы инерции, относятся к объемным силам.

По характеру действия на тело нагрузки делятся на статические, повторно-переменные и динамические (ударные).

К статическим нагрузкам относятся такие, которые медленно возрастают от нуля и, достигнув некоторого конечного значения, далее остаются неизменными. Примером статической объемной нагрузки может служить система центробежных сил инерции, действующая на ротор электродвигателя в период его разгона и при дальнейшем равномерном вращении.

К повторно-переменным (циклическим) относятся нагрузки, многократно изменяющиеся во времени по какому-либо периодическому закону. К таким нагрузкам, в частности, относятся силы, действующие на зубья зубчатого колеса.

К динамическим (ударным) относятся нагрузки, прикладываемые внезапно или даже с некоторой скоростью в момент контакта. Примером такой нагрузки может служить сила, приложенная к телу в момент падения на него другого тела (забивание свай с помощью копра и т. д.).