- •Isbn 5-7723- Севмашвтуз, 2006
- •Введение
- •1 Механические передачи
- •1.1 Общие сведения о механических передачах
- •1.2 Классификация механических передач
- •1.3 Основные характеристики механических передач
- •2 Зубчатые передачи
- •2.1 Общие сведения о зубчатых передачах
- •2.2 Классификация зубчатых передач
- •2.3 Конструкция зубчатых колес
- •2.4 Способы нарезания зубьев
- •2.5 Нормы точности
- •2.6 Основные геометрические и кинематические характеристики эвольвентных цилиндрических зубчатых передач
- •2.7 Силы и напряжения в зубчатом зацеплении
- •2.8 Критерии работоспособности зубчатых передач
- •2.9 Материалы зубчатых колес
- •2.10 Допускаемые напряжения
- •2.10.1 Допускаемое контактное напряжение
- •2.10.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •2.11 Проектировочный расчет цилиндрических зубчатых передач
- •2.11.1 Исходные данные для проектировочного расчета
- •2.11.2 Предварительные расчеты
- •2.11.3 Коэффициент нагрузки
- •2.11.4 Последовательность расчета
- •2.11.5 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •2.11.6 Проверочный расчет на выносливость при изгибе
- •3 Червячные передачи
- •3.1 Общие сведения о червячных передачах
- •3.2 Классификация червячных передач
- •3.3 Основные геометрические и кинематические характеристики червячных передач
- •3.4 Силы в червячной передаче
- •3.5 Критерии работоспособности червячных передач
- •3.6 Материалы червячной пары и допускаемые напряжения
- •3.6.1 Материалы червячных колес
- •3.6.2 Материалы червяков
- •3.6.3 Допускаемые напряжения
- •3.7 Проектировочный расчет червячных передач
- •3.7.1 Исходные данные
- •3.7.2 Последовательность расчета
- •3.7.3 Проверочный расчет червячной передачи
- •4 Ременные передачи
- •4.4 Материалы шкивов
- •4.5 Основные геометрические и кинематические характеристики ременных передач
- •4.6 Критерии работоспособности ременных передач
- •4.7 Проектировочный расчет клиноременных передач
- •4.7.1 Исходные данные
- •4.7.2 Расчет параметров передачи
- •4.7.3 Силы, действующие на валы
- •5 Цепные передачи
- •5.2 Цепи цепных передач
- •5.3 Особенности конструирования и эксплуатации цепных передач
- •5.4 Материалы звездочек цепных передач
- •5.5 Критерии работоспособности цепных передач
- •5.6 Основные геометрические и кинематические характеристики цепных передач
- •5.7 Проектировочный расчет цепных передач
- •5.7.3 Проверочный расчет цепной передачи
- •Цепи приводные роликовые и втулочные (по гост 13568-97)
- •6 Валы и оси
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Конструктивные элементы валов и осей
- •6.3 Критерии работоспособности валов
- •6.4 Проектировочный расчет валов
- •6.5 Проверочный расчет на статическую прочность
- •6.6 Проверочный расчет на усталостную прочность
- •7 Подшипники
- •7.1. Подшипники скольжения
- •7.1.1 Общие сведения
- •7.1.2 Подшипниковые материалы
- •7.1.3 Конструкция корпусов подшипников
- •7.1.4 Конструкция вкладышей
- •7.1.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников скольжения
- •7.1.5.1 Проверочный расчет по допускаемым давлениям в подшипнике
- •7.1.5.2 Проверочный расчет на нагрев и скорость износа
- •7.2. Подшипники качения
- •7.2.1 Общие сведения
- •7.2.2 Классификация подшипников качения
- •7.2.3 Основные типы подшипников качения
- •7.2.4 Обозначение подшипников качения
- •7.2.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников качения
- •7.2.5.1 Подбор подшипников
- •7.2.6 Крепление наружных и внутренних колец подшипников
- •7.2.7 Способы установки подшипников
- •8 Муфты
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Постоянные муфты
- •8.2.1 Жесткие муфты
- •8.2.2 Компенсирующие муфты
- •8.2.3 Упругие муфты
- •8.3 Сцепные управляемые муфты
- •8.3.1 Сцепные управляемые муфты зацепления
- •8.3.2 Фрикционные муфты
- •8.4 Самодействующие муфты
- •8.4.1 Предохранительные муфты
- •8.4.2 Обгонные муфты
- •8.4.3 Центробежные муфты
- •8.5 Подбор муфт
- •Список литературы
- •Бабкин Александр Иванович
- •Сдано в производство Подписано в печать
- •164500, Г. Северодвинск, ул. Воронина, 6.
7.1.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников скольжения
Основные критерии работоспособности подшипников скольжения:
Износостойкость – сопротивление абразивному изнашиванию, которое возникает вследствие недостаточной несущей способности масляного слоя при установившемся режиме работы, неизбежного трения при пуске и останове, и попадании со смазочным материалом абразивных частиц, соизмеримых с толщиной масляного слоя;
Сопротивление усталости при пульсирующей нагрузке – в поршневых машинах, машинах ударного и вибрационного действия и т.д.
При низкокачественной заливке вкладышей наблюдаются случаи отслаивания заливки.
7.1.5.1 Проверочный расчет по допускаемым давлениям в подшипнике
Расчет среднего давления в подшипнике ведется по радиальной нагрузке:
,
где – радиальная нагрузка на подшипник, Н;
– диаметр шейки вала, мм;
– длина вкладыша подшипника, мм;
– допускаемое давление, МПа: в подшипниках большинства стационарных машин при отсутствии особых требований к габаритам =1…4 МПа (в зависимости от условий работы и материалов); в коренных и шатунных подшипниках двигателей внутреннего сгорания =4…20 МПа; В подшипниках прессов, ковочных машин, прокатных станов =10…30 МПа.
7.1.5.2 Проверочный расчет на нагрев и скорость износа
Расчет выполняют по произведению среднего давления на окружную скорость трения :
,
где – характеристика теплообразования в подшипнике: для большинства стационарных машин =2…10 МПа∙м/сек; в подшипниках быстроходных и тяжелонагруженных машин при хорошем охлаждении и других специальных мероприятиях значения могут быть значительно повышены; в подшипниках автомобильных двигателей =25…35 МПа∙м/сек.
Окружная скорость трения , м/сек:
,
где – частота вращения вала, об/мин.
Допускаемые давления и особенно характеристики подшипников колеблются в очень широких пределах. Это связано с многообразием факторов, влияющих на работу подшипников. К ним относятся в первую очередь материалы, качество изготовления, кромочные давления, смазка, охлаждение, условия пуска, цикл работы и т.д.
7.2. Подшипники качения
7.2.1 Общие сведения
Подшипники качения являются основным видом опор валов и осей. Для снижения сопротивления при вращении используются тела качения.
Подшипники качения состоят из наружного и внутреннего колец с дорожками качения, тел качения (шариков или роликов), сепараторов, разделяющих и направляющих тела качения. В совмещенных опорах одно или два кольца могут отсутствовать. В них тела качения катятся непосредственно по канавкам вала или корпуса.
Подшипниковые узлы, кроме непосредственно подшипников качения, включают корпуса с крышками, детали крепления колец подшипников, защитные и смазочные устройства.
Подшипники качения – группа изделий, наиболее широко стандартизированных в международном масштабе, взаимозаменяемых и централизованно изготовляемых в массовом производстве. В мире ежегодно выпускается несколько миллиардов подшипников нескольких десятков тысяч типоразмеров от 0,5 мм до 2 (и более) метров, массой от нескольких грамм до нескольких тонн.
Основные типы подшипников качения показаны на рис. 7.8.
|
|
|
|
а |
б |
в |
г |
|
|
|
|
д |
е |
ж |
з |
Рис. 7.8. Основные типы подшипников качения |
Достоинства подшипников качения (по сравнению с подшипниками скольжения):
Меньшие моменты сил трения и теплообразование. Малая зависимость моментов сил трения от скорости;
Значительно меньшие (в 5-10 раз) пусковые моменты;
Большая несущая способность на единицу ширины подшипника;
Относительно малая стоимость благодаря массовому производству;
Значительно меньшие требования по уходу, меньший расход смазочных материалов;
Меньший расход цветных металлов, меньшие требования к материалу и термообработке валов.
Недостатки подшипников качения:
Повышенные диаметральные габариты;
Меньшая способность демпфировать динамические нагрузки;
Ограниченная быстроходность;
Повышенный шум при высоких скоростях;
Высокая стоимость при мелкосерийном производстве.