1. Základní pojmy
1.Trvanlivost ložiska: celkový počet otáček nebo pracovní doby při určitých otáčkách před tím, než jakákoli součást ložiska vykazuje známky únavového odlupování a roztažení.
Hromadná výroba součástí, díky nerovnoměrnému materiálu, trvanlivost ložiska má velký rozptyl, nejdelší a nejkratší životnost až desítky časů, musíme použít statistické metody k řešení.
2.Základní jmenovitá životnost: označuje životnost 90% spolehlivosti, běžně používaných materiálů a kvality zpracování a za běžných provozních podmínek, vyjádřených symbolem L10 (r) nebo L10h (h).
3.Základní jmenovité dynamické zatížení (C): konstantní zatížení, které ložisko unese, když je základní jmenovitá trvanlivost jeden milion otáček (106).To znamená, že při působení základního jmenovitého dynamického zatížení může ložisko pracovat 106, aby nedošlo k selhání důlku, jeho spolehlivost je 90%.Základní jmenovité dynamické zatížení je velké a únosnost ložiska proti únavě je poměrně vysoká.
4.Základní jmenovité statické zatížení (radiální C0r, axiální C0a): vztahuje se k pomyslné radiální zatížení nebo centrální axiální statické zatížení rovnocenné následujícímu kontaktnímu napětí způsobenému kontaktním středem mezi tělesem maximálního zatížení ložiska a oběžnou dráze.
V konstrukci se běžně používají tři základní parametry valivého ložiska: základní jmenovité dynamické zatížení Cr (radiální) nebo Ca (axiální), které splňuje určité požadavky na trvanlivost, základní jmenovitá statická pevnost C0r (radiální) nebo C0a (axiální), která splňuje určité požadavky na statickou pevnost, a mezní otáčky N0, které řídí opotřebení ložiska.Všechny druhy hodnoty indexu výkonnosti ložiska C, C0, N0, mohou zkontrolovat příslušný manuál.
2. Výpočet vzorce kontroly životnosti
Životnost valivého ložiska se snižuje se zvýšením zatížení. Vztahová křivka mezi životností a zatížením je znázorněna na OBR.
P epsilon L10 = konstanta
kde, ekvivalentní dynamické zatížení P, N;L10- základní jmenovitá životnost, obvykle v jednotkách 106r (L10 = 1, když životnost je jeden milion otáček);- index trvanlivosti, kuličkové ložisko =3, válečkové ložisko =10/3.
Základní jmenovité dynamické zatížení C získané manuálem je založeno na L10=1 a spolehlivost je 90%.Proto lze základní jmenovitou trvanlivost L10 v jednotce otáček dosáhnout, pokud je ekvivalentní dynamické zatížení ložiska P
C epsilon * 1 = P epsilon * L10
L10 = (C/P) epsilon 106 r (17,6)
Pokud je pracovní rychlost ložiska n r/min, lze získat základní jmenovitou trvanlivost v hodinách
H (17.7)
L10 by měla být větší nebo rovna l prime.Lh 'je očekávaná provozní trvanlivost ložiska.Očekávaná životnost stroje se obvykle označuje jako doba generální opravy.
Je-li známo ekvivalentní dynamické zatížení P a očekávaná provozní trvanlivost Lh "ložiska" ložiska, lze dosáhnout odpovídajícího vypočteného jmenovitého dynamického zatížení C podle následující rovnice, která musí splňovat požadavky následující rovnice s hodnotou C zvoleného modelu ložiska
N (17.8)
3 ekvivalentní dynamické zatížení
Ve skutečném pracovním stavu je valivé ložisko často vystaveno kombinovanému radiálnímu a axiálnímu zatížení současně. Aby bylo možné porovnat základní jmenovité dynamické zatížení se skutečným zatížením za stejných podmínek, mělo by být skutečné pracovní zatížení převedeno na ekvivalentní dynamické zatížení.Při působení ekvivalentního dynamického zatížení je trvanlivost ložiska stejná jako při skutečném zatížení spoje.Vzorec pro výpočet ekvivalentní dynamické zátěže P je
P = XFr + YFa
kde, fr-radiální zatížení, N;Fa- axiální zatížení, N;X, Y- radiální dynamický součinitel zatížení a axiální dynamický součinitel zatížení, jak je znázorněno v tabulce 17-7.
Výpočet zatížení úhlového kontaktního ložiska
U ložisek "3" a "7" by vzhledem k vlastnostem jejich vlastní konstrukce, kdy radiální síla vytvoří odvozené S, by měly být při výpočtu zváženy.
1.Montážní formulář musí být instalován ve dvojicích: formální (nebo "tváří v tvář") - vzdálenost mezi dvěma fulcrum je krátká;Jak je znázorněno na obrázku 17-7 a.Reverzní montáž (nebo "zády kudy") - dlouhá vzdálenost mezi dvěma body, vhodná pro konzolovou montáž převodových ložisek, viz obrázek 17-7b.
2. Akční bod ložiskové síly na hřídeli
Otočný bod na ose je v průsečíku normální čáry a osy v kontaktním bodě mezi rolovacím tělesem a oběžnou dráze, jak je znázorněno na obr.Na obrázku je vzdálenost od vnějšího konce, která se nachází v příručce.
3. Výpočet axiální síly
Při analýze axiálního zatížení úhlového kontaktního ložiska je třeba současně uznát sílu axiální sílu způsobenou radiální silou a jinou pracovní axiální silou na hřídeli.
FR a FA jsou radiální a axiální zatížení působící na hřídel, radiální reakční síly obou ložisek jsou Fr1 a Fr2 a přídavné odpovídající axiální síly jsou Fs1 a Fs2.Axiální síly působící na osu jsou znázorněny na OBR.
Podle vztahu vyvážení ložiska hřídele I., podle následujících dvou případů analýzy II. axiální silou:
- pokud FS1 + FA>Fs2 (obrázek 17-11), hřídel má tendenci se pohybovat doprava, aby ložisko II. "tlak", přímo v ložisku hřídele II. vyváženou reakcí Fs2 ', ze kterého axiální síla ložiska II pro.
Fa2 = Fs2 + Fs2 '= Fs1 + DM
Tím, že ložisko I. pouze další axiální síla, důvod
Fa1 = FS1
- jestliže FS1 + FAs2 (obrázek 17-12), hřídel má tendenci pohybovat se doleva, aby ložisko I. "tlak", tentokrát levý konec hřídele bude ložiskem I. bilanční reakce FS1 ', která může vypočítat jak axiální sílu na ložisku, resp.
Fa1 = Fs1 + Fs1 '= Fs2 - DM
Fa2 = Fs2
Metodu výpočtu axiální síly úhlového kontaktního ložiska lze shrnout takto: 1) určit směr výsledné síly všech axiálních sil na hřídeli (včetně vnějšího zatížení a přídavné axiální síly ložiska) a určit ložisko na konci "stlačení";2) axiální síla ložiska na konci "zhutnění" se rovná algebraickému součtu všech axiálních sil s výjimkou přídavných axiálních sil samotného ložiska;3) axiální síla druhého ložiska se rovná přídavné axiální síle samotného ložiska.
Vzorec pro výpočet statického zatížení a mezních otáček
1.Výpočet statického zatížení
Statickým zatížením se rozumí zatížení ložiska, je-li relativní otáčky kroužku ložiska nulové.Aby se omezilo nadměrné kontaktní napětí a trvalá deformace valivého ložiska při statickém zatížení, je nutný výpočet statického zatížení.Ložisko je zvoleno podle jmenovitého statického zatížení a základní vzorec je
C0 ostrost C0 '= S0P0
Kde, C0- základní jmenovité statické zatížení, N;C0 '- výpočet jmenovitého statického zatížení, N;P0- ekvivalentní statické zatížení, N;S0- bezpečnostní faktor.
U stacionárních ložisek, pomalých oscilujících ložisek nebo ložisek s velmi nízkými otáčkami lze zvolit koeficient bezpečnosti podle tabulky 17-9.
Pokud jsou otáčky ložiska nízké a požadavky na přesnost chodu a třecí moment nejsou vysoké, je povoleno mít velké kontaktní napětí.1.Vytahovací válečkové ložisko, ať už otáčející se nebo ne, by mělo být S0≥4.
2.Mezní rychlost
Pokud je otáčka valivého ložiska příliš vysoká, vznikne mezi třecími plochami vysoká teplota, která ovlivní výkon maziva a poškodí olejový film, což povede k popouštění valivého tělesa nebo lepení součástí.
Maximální otáčky VALIČKÉHO ložiska se vztahují k hodnotě otáček, když ložisko dosáhne maximální teploty tepelné rovnováhy za určitých pracovních podmínek.Pracovní rychlost ložiska musí být nižší než jeho mezní rychlost.
Výkonnost valivých ložisek uvedená v tabulce jsou stanoveny v podmínkách mazání plastickým mazivem a mazání olejem a platí pouze pro toleranci úrovně 0, chlazení mazání normální, spolupracuje s tuhým ložiskem a hřídelem, zatížení ložiska P 0,1 C nebo méně (C pro uložení základní dynamické únosnosti, centriční ložisko pouze radiálním zatížením, axiální zatížení) ložiska.
Při zatížení valivých ložisek P>Při 0,1c se kontaktní napětí zvýší;Když ložisko nese zatížení spoje, zvýší se valivé tělo ložiska, což zvýší tření mezi stykovou plochou ložiska a zkazí stav mazání.V tomto okamžiku by měla být hodnota mezní rychlosti revidována, skutečná přípustná hodnota rychlosti může být vypočtena podle následujícího vzorce
N = f1f2N0
kde, N- skutečná přípustná rychlost, r/min;N0 - konečná rychlost ložiska, r/min;F1 - součinitel zatížení (OBR. 17-13);F2 - koeficient rozložení zatížení.