Курсовые и лабораторные по сопромату Подвижный шарнир Балочные системы Пространственная система сил Основные понятия кинематики Растяжение и сжатие Деформации при кручении Сопротивление усталости

Курсовые и лабораторные по сопромату, теоретической механике, машиностроительному черчению

Основные типы подшипников качения

Радиальные однорядные шарикоподшипники получили наибольшее распространение в машиностроении. При одинаковых размерах с другими подшипниками имеют наименьшие потери на трение и допускают наибольшую частоту вращения. Такие подшипники могут воспринимать не только радиальные, но и осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала и не превышающие 70 % использованной допустимой радиальной нагрузки. Для восприятия чисто осевой нагрузки применяют шарикоподшипники с увеличенными радиальными зазорами между шариками и дорожкой качения.

Область применения: жесткие двухопорные валы, прогиб которых под действием внешних сил не вызывает чрезмерного углового смещения оси вала относительно оси посадочного отверстия; валы с расстояниями между опорами L<10d, где d – диаметр вала. Возможен перекос колец 1…3' (при увеличенном радиальном зазоре до 10'). Среди подшипников качения имеют самую низкую стоимость.

Радиальные двухрядные сферические шарикоподшипники предназначены для восприятия радиальной нагрузки. Благодаря сферической форме дорожки наружного кольца допускают значительный перекос колец (до 2,5о) и могут воспринимать небольшие осевые нагрузки. Область применения: многоопорные валы трансмиссионного типа; двухопорные валы, подверженные значительным прогибам под действием внешних нагрузок; узлы, в которых технологически не может быть обеспечена строгая соосность посадочных мест (при растачивании отверстий в корпусах не за один проход, при установке подшипников в отдельно стоящих корпусах и т.д.).

Радиальные роликоподшипники с короткими и длинными цилиндрическими роликами воспринимают только радиальную нагрузку (если имеются борта на кольцах, то могут воспринимать незначительную осевую нагрузку). Нагрузочная способность таких подшипников приблизительно на 70 % больше, чем у шариковых, однако они не допускают перекоса колец, так как ролики начинают работать кромками и подшипники быстро выходят из строя. Эти подшипники допускают осевое взаимное смещение колец; их применяют для установки коротких жестких валов, а также в качестве «плавающих» опор.

Роликовые подшипники с витыми роликами воспринимают радиальную нагрузку при небольших угловых скоростях валов. Применяют их и при ударных нагрузках (удары смягчаются податливостью витых роликов). Эти подшипники не требуют высокой точности монтажа.

Игольчатые подшипники имеют ролики относительно большой длины и малого диаметра. Могут работать только при радиальных нагрузках, выдерживают ударные нагрузки при небольших угловых скоростях. Не допускают осевой нагрузки и перекоса колец. Обладают относительно меньшими габаритными размерами в радиальном направлении по сравнению с подшипниками других типов, при одинаковых диаметрах отверстия и грузоподъемности. Монтаж внутреннего и наружного колец с комплектом роликов (игл) обычно производят раздельно. На наружном кольце предусмотрены отверстия для подачи смазки к иглам.

Роликоподшипники радиальные двухрядные сферические предназначены в основном для работы под радиальными нагрузками, но могут одновременно воспринимать и осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях и не превышающую 25 % неиспользованной допустимой радиальной нагрузки. Могут работать и при чисто осевом усилии, однако в этом случае воспринимать нагрузку будут лишь один ряд роликов. Обладают значительно более высокой грузоподъемностью, чем равногабаритные сферические шарикоподшипники. Допустимые частоты вращения значительно ниже, чем у подшипников с короткими цилиндрическими роликами. Подшипники имеют два ряда бочкообразных роликов. Дорожка качения на наружном кольце обработана по сфере. Могут работать при значительном (порядка 2…3°) перекосе оси внутреннего кольца относительно оси наружного.

Область применения: тяжелонагруженные многоопорные валы; двухопорные валы, подверженные значительным прогибам под действием внешних нагрузок (в частности, валы с нагрузкой на консоли); узлы, в которых технологически не обеспечивается строгая соосность посадочных мест (например, при установке подшипников в отдельных корпусах) и т.д.

Радиально-упорные шарикоподшипники применяют в подшипниковых узлах, воспринимающих одновременно радиальные и осевые нагрузки. При попарной установке подшипников они воспринимают осевые силы, действующие в обоих направлениях. Радиальная грузоподъемность этих подшипников на 30–40 % больше, чем у радиальных однорядных шарикоподшипников. Применяют их при средних и высоких угловых скоростях и неударных нагрузках.

Конические роликовые подшипники также предназначены для восприятия радиальной и осевой нагрузок. По сравнению с радиально-упорными шариковыми подшипниками обладают большей грузоподъемностью, возможностью раздельного монтажа внутреннего (вместе с роликами и сепаратором) и наружного колец, а также способностью воспринимать небольшие ударные нагрузки.

Недостатком этих подшипников является большая чувствительность к несоосности и относительному перекосу колец, поэтому они требуют жестких валов, точной расточки корпусов и тщательного монтажа. При действии двусторонней осевой нагрузки применяется попарная установка подшипников.

Упорные шарико- и роликоподшипники, предназначены для восприятия только осевой нагрузки и могут быть выполнены самоустанавливающимися. Применяют, их при средней и малой скоростях вращения во избежание заклинивания тел качения от действия центробежных сил. Устанавливают обычно в паре с радиальными шарико- или роликоподшипниками, центрирующими ось вала и ограничивающими свободу его перемещения в радиальном направлении.

В машиностроении применяют и другие типы как шариковых, так и роликовых подшипников, устройство и характеристика, которых приводятся в специальной литературе.

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ БАЛОК И РАМ.

3.1. Проектировочный расчет чугунной балки.

3.1.1. Расчет геометрических характеристик поперечного сечения.

Для заданной формы поперечного сечения балки (рис. 3.1,а) необходимо определить положение центра тяжести сечения, положение главных центральных осей и вычислить значения главных моментов инерции сечения в долях от величины а.

Свяжем с сечением систему координат X, Y (рис. 1.3,б). Разобьем фигуру на составляющие: треугольник 1, прямоугольник 2 и полукруг 3. Определим для них в выбранной системе координат положение центров тяжести С1, С2, С3 и значения их площадей А1, А2, А3.

Для треугольника 1:

Для прямоугольника 2:

Для полукруга 3:

Определим положение центра тяжести фигуры:

 23

В данном случае суммирование ведется по трем составляющим (n=3), тогда

Проведем через центр тяжести фигуры С(xC, yC) оси x и y, которые являются центральными, главными осями инерции. Вычислим осевой момент инерции составного сечения.

, где – осевые моменты инерции составляющих

фигур относительно своих центральных осей ,  - расстояние между осями  и . В данном случае

Вычислим значения осевых моментов инерции

Таким образом, осевой момент инерции относительно главной центральной оси х равен:


Общие сведения о подшибниках качения