Подшипники для работы при переменной нагрузке

Выбор подшипников для работы при переменной нагрузке и переменном числе оборотов [c.602]

Пример. Определить диаметр цапфы и момент трения цилиндрической опоры, если на ось действует радиальная сила <3 = 0,025 Н, приложенная к оси (рис. 2.4). Опора работает в условиях вибрации с частотой 50 Гц и амплитудой х = = 0,15 мм. Материалы опоры цапфа — сталь У7А, 0 = 2,1-10 Н/мм подшипник— корунд = 5-105 н/мм , коэффициент трения скольжения f = 0,15. Коэффициент восстановления а = 0,6. Наибольший радиальный зазор между цапфой и подшипииком бр = 0,012 мм. Допускаемое напряжение на изгиб для стали при переменной нагрузке [а]п = 440 Н/мм . Размеры /1 = 1,5 мм, 1 = 30 мм, 1 = 10 мм. [c.28]

При проектировании других механизмов с подшипниками качения номинальная долговечность Lh задается техническими условиями, или можно пользоваться следующими рекомендациями й 8000 ч — механизмы, работающие с перерывами (например, лифты) й 5= 12 000 ч — механизмы для односменной работы при переменном режиме нагрузки Ей 20 000 ч — механизмы, работающие с полной нагрузкой в одну смену Ей 40 000 ч — механизмы круглосуточной работы при среднем режиме нагрузки. [c.532]

Срок службы (долговечность работы) шарикового и роликового подшипников данного размера увеличивается с увеличением числа и диаметра шариков или роликов, уменьшением числа оборотов и действующих радиальных и осевых нагрузок, а также при снижении рабочей температуры. Для роликовых подшипников, кроме того, срок службы возрастает с увеличением длины роликов. При переменных нагрузках и прочих равных условиях срок службы снижается. [c.304]

Физико-механические качества полиамидов (капрона и др.) позволяют применять их для деталей, которые должны обладать (относительно) высокой прочностью на удар, стойкостью к истиранию, способностью работать при переменных и знакопеременных нагрузках, что особенно важно при использовании полиамидов для производства зубчатых и червячных колес, вкладышей подшипников трения скольжения, деталей, обеспечивающих масло- и бензостойкость, деталей центробежных насосов, крепежных резьбовых деталей и т. д. Смолы № 54 и 548 можно использовать в качестве прокладочных и защитных материалов, щелочных аккумуляторов, уплотнительных манжет и т. д. [c.376]

Значительно реже приходится определять оптимальные значения относительного зазора, так как в практике проектирования узлов трения выработались определенные рекомендации для il) в зависимости от типа машины то же можно сказать и в отношении выбо ра сорта масла, величины А/ перепада температур и средней температуры масляного слоя. Поэтому ограничимся рассмотрением двух примеров расчета подшипника с постоянной нагрузкой. О расчете подшипников жидкостного трения при переменной по величине и направлению нагрузке см. работу [23[. [c.282]

Получив для испытываемого ГСП данные по распределению давления в рабочих камерах в зависимости от действующей нагрузки, можно впоследствии (при испытаниях насоса) путем измерения давлений в камерах ГСП экспериментально определить фактические усилия на опорах. Это позволит выявить возможное несоответствие фактических и расчетных усилий и, при необходимости, внести изменения в конструкцию ГЦН. Особенно важно проверить работоспособность ГСП в режимах пуска и на выбеге (при остановке ГЦН). Как правило, необходимый для работы ГСП перепад давления создается основным рабочим колесом ГЦН. Поэтому в период пуска и остановки насоса ГСП имеет переменную грузоподъемность (от нуля при стоящем ГЦН до максимума при достижении номинальной частоты вращения). В то же] время величина реакций на опорах определяется как силами, не зависящими от частоты вращения ГЦН (например, составляющие массы ротора), так и силами, зависящими от нее (например, гидродинамические силы, силы от дисбаланса ротора и др.). Вследствие этого в период пуска или остановки имеют место моменты, когда ГСП работают не во взвещенном состоянии, а как обычные подшипники скольжения. На продолжительность этих периодов влияют характеристики разгона и выбега (зависимость частоты вращения ротора от времени), с одной стороны, и характер изменения реакций на опорах в период разгона и выбега, с другой. Эти обстоятельства приводят к необходимости проверки работоспособности ГСП в режимах пуска и остановки только в составе натурного образца ГЦН путем проведения определенного числа пусков и остановок с последующей разборкой ГЦН и проверкой износа ГСП. [c.233]

Детали шарикоподшипников (кольца, шарики, ролики) в процессе работы испытывают высокие удельные переменные нагрузки. Поэтому стали, используемые для их изготовления, должны иметь высокую прочность, износостойкость и высокий предел выносливости. Кроме того, к шарикоподшипниковым сталям предъявляют высокие требования по содержанию неметаллических включений (сульфидных, оксидных) макро- и микрополостей, ликвации, размеру и расположению карбидных включений. Это обусловлено характером работы шарикоподшипников. Указанные дефекты являются концентраторами напряжений, особенно если они находятся в поверхностных слоях деталей. Кроме того, при работе подшипников возможно выкрашивание неметаллических включений, что резко снижает долговечность подшипника. [c.230]

Подшипники, работающие при переменных режимах, подбирают по эквивалентной нагрузке. Под эквивалентной понимают нагрузку, которая вызывает такой же эффект усталости, что и весь комплекс действующих нагрузок. Расчет эквивалентной нагрузки основан на обобщении приведенной выше зависимости, связывающей нагрузку и ресурс подшипника, для разных режимов работы [c.517]

Для подшипниковых узлов, где нагрузка и числа оборотов изменяются (опоры валов коробок скоростей, редукторов, шатунных механизмов и пр.), выбор подшипников производится по эквивалентным нагрузкам и условному числу оборотов при которых расчётная долговечность подшипника подразумевается равной долговечности того же подшипника, работающего на переменных режимах работы в данных конкретных условиях. [c.254]

Однофазный асинхронный мотор. В качестве второго примера рассмотрим задачу о вращении ротора однофазного асинхронного мотора. Некоторые недостатки этого типа моторов (в чем заключаются эти недостатки — выяснится при нашем рассмотрении) делают его мало пригодным для работы в обычных условиях, и поэтому асинхронные однофазные моторы изготовляются только очень небольших мощностей и используются только в тех случаях, когда при трогании с места и малых оборотах мотора нагрузка на него мала. Этими условиями определяется область применения однофазных асинхронных моторов — ими пользуются, например, для вращения небольших вентиляторов. При питании статора мотора однофазным переменным током получается зависимость вращающего момента от числа оборотов, примерно указанная на рис. 184. С другой стороны, вращению ротора препятствует трение (в подшипниках) и сопротивление воздуха (движению вентилятора) учитывая как первое ( твердое ), так и второе ( жидкое ) трение, мы можем зависимость момента сил трения от скорости изобразить примерно так, как это указано на рис. 185, [c.261]

Зубчатая передача редуктора при опорно-осевом подвешивании тягового электродвигателя работает в тяжелых условиях, обусловленных переменными режимами работы и динамическими нагрузками, перекосом зубчатых колес от деформации оси и вала якоря, а также перекосом остова тягового электродвигателя вследствие зазоров в осевом подшипнике, которые в эксплуатации могут достигать 2 мм и более. Для обеспечения надежности и увеличения срока службы редуктора зубчатое зацепление выполнено с самоустанавливающимся зубчатым венцом упругого колеса. Венец и ведущую шестерню изготавливают из легированных сталей. [c.168]

Шатун передает усилия от поршня к коленчатому валу, подвергаясь при этом действию переменной нагрузки от давления газов и сил инерции. Конструкция шатуна должна обладать максимальной жесткостью при минимальной массе и обеспечивать надежную работу подшипников его верхней и нижней головок. Длина I шатуна, т. е. расстояние между осями верхней и нижней головок шатуна, задается в функции радиуса кривошипа. Для современных тепловозных дизелей отношение ЯП колеблется в широких пределах (см. табл. 8). При уменьшении длины шатуна увеличивается нормальное давление поршня на стенку цилиндровой втулки, уменьшается высота дизеля. [c.158]

Баббиты оловянные и свинцовые (ГОСТ 1320—74). Применяются для заливки вкладышей подшипников, работающих при высоких окружных скоростях, переменных и ударных нагрузках. Способы крепления в пазах и резьбе показаны на рис. XI-1, а условия работы — в табл. XI-3. [c.405]

Роторы турбин и генераторов находятся под действием статических и повторно-статических (малоцикловых) напряжений, обусловленных центробежными силами и тепловыми нагрузками при испытаниях, эксплуатационных пусках и остановах, а также при изменении мощности. Число таких циклов может достигать 20—60 и более в год при общем числе за расчетный ресурс 500— 1000 и более. Повторяющаяся смена нагрузок вызывает в роторах (особенно в местах повышенной концентрации и значительных температурных напряжений) накопление малоцикловых повреждений. Сочетание повторных нагрузок с повышенными температурами в элементах конструкций высокого давления является причиной ускорения накопления повреждений за счет длительных статических повреждений. Кроме того, на низкочастотные (10- —10 Гц) циклы высоких напряжений накладываются высокочастотные (в диапазоне частот 10—150 Гц) циклы переменных напряжений, обусловленные действием нагрузок от силы тяжести на оборотных частотах , срывом масляного клина в подшипниках или вибрационных нагрузок за счет изгибных и крутильных колебаний роторов по соответствующим формам. Суммарное число циклов нагружения за расчетный ресурс достигает при этом 10 — 10 . Вибрационная составляющая циклических напряжений для роторов турбин и генераторов при современном уровне балансировки, предварительных доводочных работ и контроля вибраций при эксплуатации может быть снижена практически до безопасных уровней при нормальной эксплуатации. Но роль этой составляющей резко возрастает при изменении жесткости роторов на стадии развития в них макротрещин. Для роторов паровых турбин в интервале указанных низких и высоких частот могут иметь место циклы нагружения с промежуточными частотами (0,01 —10 Гц) в результате неравномерности давлений и температур потоков пара. Таким образом, фактический спектр механических и температурных напряжений для роторов турбин и турбогенераторов оказывается достаточно сложным. Сложность формы цикла возрастает по мере повышения температур (образуются деформации ползучести), а также за счет изменения асимметрии цикла при наличии остаточных напряжений. [c.7]

В кривошипных прессах опоры коленчатого вала, а также цапфы шатуна выполняются в виде подшипников скольжения. Подшипники скольжения представляют собой небольшие по диаметру опоры, которые могут воспринимать большие ударные и переменные по величине нагрузки (большие удельные усилия и сравнительно большие скорости скольжения). Жесткость подшипников скольжения выше жесткости соответствующих подшипников качения. Подшипники прессов обычно работают в режиме граничного трения, а при обильной смазке (жидкой) в режиме полужидкостного трения. В кривошипных прессах усилием до 1МН для уменьшения потерь на трение начинают применять подшипники качения. [c.52]

Общие сведения. Наряду с высокими точностью обработки и качеством отделки рабочих поверхностей металл для деталей подшипников качения и термическая обработка их являются основными факторами, определяющими срок службы подшипников. При работе подшипников качения кольца, шарики и ролики подвергаются а) воздействию высоких удельных нагрузок переменного характера, вследствие чего в металле возникают явления усталости, в частности развивается контактное выкрашивание б) износу от трения в) химическому износу вследствие контакта с атмосферой или смазкой, содержащей примеси г) абразивному износу д) напряжениям от раздавливающей нагрузки. [c.239]

Рабочие лопатки рассчитываются для работы на одном режиме — номинальном. Между тем, им приходится работать при различных режимах, связанных с условиями эксплуатации. Турбины работают при частичных нагрузках, различных расходах пара и теплоиадениях в ступенях. В эксплуатации возможны временные перегрузки турбниы и отдельных ступеней, могут измениться начальные параметры и давление отработавшего пара. Последнее зависит, при прочих равных условиях, от температуры охлаждающей воды и от кратности охлал -дения. Все это влияет на экономичность турбинной установки и на надежность работы различных деталей турбин (лопаток, дисков, валопроводов, упорных подшипников и др.). Работе турбин при переменном режиме посвяи ено много советских и зарубежных трудов [72, 93]. В задачу автора не входит разбор влияния указанных отклонений на экономичность турбины. В настоящей книге будут рассмотрены вопросы надежности работы лопаток при наличии указанных факторов. [c.5]

К шарикоподшипниковым относят высококачественные стали, способные противостоять сложным сосредоточенным и переменным напряжениям, возникающим в зоне контакта шариков или роликов с беговыми дорожками колец подшипников качения. В связи со специфическими условиями работы шарикоподшипниковых сталей особое внимание следует обращать на качество структуры металла — ее однородность и ми-нимализацию включений. Оценка макро-и микроструктуры производится по эталонным Шкалам, приложенным к ГОСТу 801—60. Наряду с изготовлением подшипников качения указанные стали используют и в других узлах (например, для деталей насосов высокого давления, копиров, роликов, пальцев, собачек храповых механизмов и др.), когда требуется высокая износоустойчивость при сосредоточенных переменных нагрузках. [c.20]

Помимо проверки подшипников по коэффициенту работоспособности, т. е. на динамическую грузоподъемность, необходилю производить проверку также и на статическую грузоподъемность, особенно при малых числах оборотов. Предел допускаемой нагрузки определяется остаточными деформациями при контакте тел качения и дорожек колец. Постоянная де( рмация сжатия не ухудшает работу подшипника качения, если она меньше 0,0001 диаметра тела качения. При более значительных деформациях работа подшипника становится неравномерной и сопровождается шумдм. Допускаемая статическая нагрузка С (основная статическая гpyзoпoдъe шo ть), значения которой приведены в чехословацких стандартах для отдельных типов подшипников, представляет собой такую максимальную нагрузку (чисто радиальную или осевую), которая, действуя на неработающий подшипник, вызывает деформацию тел качения, не превышающую 0,0001 их диаметра. Для вращающегося подшипника, который передает переменную нагрузку и предназначен для сравнительно короткого срока службы, максимальная нагрузка /"шах или эквивалентная статическая нагрузка может быть больше чем Со, особенно если она действует периодически через промежутки времени сравнительно большой длительности. Если же максимальная нагрузка возникает часто, то следует брать подшипник, у которого Со>Ро- Коэффициент безопасности [c.257]

Рис. 3.19. Зубья асимметричного профиля для уменьшения давления на подшипники. Угол зацепления для левых профилей меньше, чем для правых. Вращение под нагрузкой только в одну сторону, так как при перемене направления вращения к. п. д. значительно понижается. Такие передачи применяются в ручных подъемных мехааизмах. При подъеме груза передача работает с высоким, к. п. д., а при опускании — с низким, что уменьшает потребное усилие на рукоятку.

При выборе материала венца колеса следует учитывать, что хотя приработанная глобоидная передача при постоянной нагруз1 е работает в условиях жидкостного трения, однако в период приработки в начале эксплуатации, а также при эксплуатации в условиях больших переменных деформаций (при изменении нагрузки) и относительных смещений пары по мере износа подшипников имеет место граничное трение. В связи с этим наилучшим материалом для зубьев глобоидного колеса является [c.256]

Подбор подшипника для заданных условий работы начинают с выбора типа подшипника. Во многих случаях эта задача не имеет однозначного решения и приходится выполнять расчеты для нескольких типов подшипников и лишь после их окончания делать окончательный выбор, ориентируясь не только на габариты подшипникового узла, соображения долговечности, но и учитывая требования экономичности. Вообще на первой стадии расчета при выборе типа подшипника, помимо величины и направления нагрузки и требуемой долговечности, учету подлежат следующие факторы характер нагрузки (постоянная, переменная, выбрационная или ударная), состояние окружающей среды (влажность, запыленность, наличие паров кислот и т. п.) и ее температура, необходимость обеспечения высокой точности вращения и жесткости подшипникового узла. Некоторые из указанных факторов учитываются коэффициентами, входящими в величину приведенной нагрузки, другие непосредственно влияют на выбор типа подпишника или конструкцию подшипниковых узлов. [c.428]

Осповидный износ возникает при трении качения и наиболее отчетливо проявляется на рабочих поверхностях подшипников качения и зубьях шестерен. При осповидном износе трушихся деталей возникают микропластические деформации сжатия и упрочнения поверхностных слоев металла. В результате упрочнения возникают остаточные напряжения сжатия. Повторно-переменные нагрузки, превышающие предел текучести металла при трении качения, вызывают явления усталости, разрушающие поверхностные слои. Разрушение поверхностных слоев происходит вследствие возникших микро- и макроскопических трещин, которые по мере работы развиваются в одиночные и групповые осповидные углубления и впадины. Глубина трещин и впадин зависит от механических свойств металла деталей, величины удельных давлений при контакте и размера контактных поверхностей. На фиг. 5 показан осповидный износ ведущей шестерни з аднего моста автомобиля ЗИС-150 и кольца роллкоподшипника поворотного кулака. Проф. М. М. Хрушов [59] считает, что составить подробную классификацию видов износа и указать соответственные им виды изнашивания практически не представляется возможным по той причине, что при разных видах изнашивания могут быть одинаковые виды износа. В табл. 1 приведена классификация видов изнашивания, предложенная М. М. Хрущовым для случая трения скольжения. [c.12]

По общему мнению, износ поверхности, наблюдаемый при незначительном смещении с определенной цикличностью частей плотно прилегающих друг к другу поверхностей под нагрузкой, называется фреттинг-коррозией (см. раздел 5.7). Материалы иа железной основе имеют продукты коррозии в виде тонко измельченной пленки цвета какао. Общий уровень значений по этому вопросу был рассмотрен на симпозиуме по фреттинг-коррозии, проведенном ASTM в 1952 г, [205, и в более поздних работах Ватерхаузе 206]. Используется несколько методов для воспроизведения фреттинг-коррозии. Все этн методы включают способы контактного давления и способы достижения и измерения небольшой амплитуды циклического движения, а также сцепления между контактирующими поверхностями. При этом желательно проводить контроль среды и особенно влажности, которая оказывает значительное влияние на этот процесс. Финк [207] использовал машину Ам-слера, воспроизводящую процесс истирания. Другие ранние серии испытаний на фрет-тинг-коррозию были связаны с исследованиями работы подшипников в электрических моторах [208]. Томлинсон и др. [209] использовали машину Хейга, дающую переменную нагрузку, с помощью которой кольцеобразные образцы спрессовывались иод нагрузкой и затем подвергались вибрации с заданной величиной скольжения. При этих исследованиях также использовали аппаратуру, в которой образец, имеющий сферическую поверхность, циклически [c.583]

Расчет и выбор посадок с зазором в подшипниках скольжения. Наиболее распространенным типом ответственных подвижных соединений являются подшипники скольжения, работающие со смазочным материалом. Для обеспечения наибольшей долговечности необходимо, чтобы при работе в установившемся режиме износ подшипников был минимальным. Это достигается при жидкостной сма.зке, когда поверхности цапфы и вкладыша подшипника полностью разделены слоем смазочного материала. Наибольшее распространение имеют гидродинамические подшипники, в которых смазочный материал увлекается враш,ающейся цапфой в постепенно сужаю-ш,ийся (клиновой) зазор между цапфой и вкладышем подшипника, в результате чего возникает гидродинамическое давление, превышающее нагрузку на опору и стремящееся расклинить поверхности цапфы и вкладыша. При этом вал отделяется от поверхности вкладыша и смещается по направлению вращения. Когда вал находится (штриховая линия на рис. 9.5) в состоянии покоя, зазор S = D — d. При определенной частоте вращения вала (остальные факторы постоянны) создается равновесие гидродинамического давления и сил, действующих на опору. Положе1ше вала в состоянии равновесия определяется абсолютным е и относительным "/ = 2e/S эксцентриситетами. Поверхности цапфы и вкладыша подшипника при этом разделены переменным зазором, равным /i ,m в месте их наибольшего сближения и Апих = S —/гп,т на диаметрально противоположной стороне. Наименьшая толщина масляного слоя /г и, связана с относительным эксцентриситетом % зависи.мостью [c.212]

Современные тенденции развития машиностроения направлены на повышение скоростей при работе в автоматическом режиме и создание легкоподвижности узлов автоматизированного оборудования путем применения специальных смазок, введения смазки под давлением, перехода к подшипникам и направляющим качения и т. п. Поэтому повышения точности воспроизведения и устойчивости гидравлических следящих приводов следует добиваться путем изыскания и введения новых нелинейностей, формирующих в приводе периодические перемещения, которые на плоскости А — р образуют полупетлю типа кривой J (рис. 3.51), подобно тому, как это делает сочетание нелинейных характеристик перепада давления p(h, q) и сухого трения T(V ). Практика показывает, что введение нелинейности в канал управления двухкоординатным гидравлическим следящим приводом станков КФГ-1 [72] позволило в 6—8 раз повысить быстродействие следящего привода и тем самым значительно расширить технологические возможности серийных станков КФГ-1. Для повышения устойчивости следящих приводов эффективными являются механизмы, создающие нагрузки вида вязкого трения с нелинейной характеристикой, а также управляющие золотники с нелинейной характеристикой [121]. Практика изготовления копировально-фрезерных станков КФС-20 на Горьковском заводе фрезерных станков показала целесообразность применения в высокоскоростных гидравлических следящих приводах управляющих золотников с переменной длиной щели, обладающих нелинейной характеристикой q(h). Исследуем степень эффективности введения указанных нелинейностей, применяя метод гармонической линеаризации. [c.214]

Подшипники качения шпинделей рассчитываются по формуле, известной из курса Детали машин . При определении нагрузок, во-первых, следует учитывать переменность работы шпинделя станка, поскольку работа происходит при различных частотах вращения и нагрузках. Во-вторых, следует" учитывать, что шпиндель, несущий инструмент или заготовку, подвергается дополнительным динамическим нагрузкам, возникающим в процессе резания. Особенно это относится к обработке многолезвийным инструментом (фрезерование, зубофрезование, протягивание). Это учитывается коэффициентом динамичности который в первом приближении может быть принят для токарных, сверлильных и шлифовальных станков 1,5, и для фрезерных станков 2. [c.421]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...