- •В.А. Жулай детали машин
- •190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
- •Рецензенты:
- •Основные условные обозначения
- •Общие сведения о деталях машин и истории их развития
- •Краткий исторический обзор
- •Основные понятия и задачи курса деталей машин. Основные направления развития конструкций машин
- •Классификация деталей машин
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Последовательность и этапы проектирования
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Виды нагрузок, действующих на детали машин
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин
- •2.4.1. Прочность
- •Выбор запаса прочности и допускаемых напряжений
- •В основу положено уравнение линейного суммирования повреждений
- •Жесткость
- •Износостойкость
- •2.4.4. Теплостойкость
- •2.4.5. Виброустойчивость
- •2.4.6. Надежность
- •Контрольные вопросы
- •3. Соединения
- •3.1. Неразъемные соединения
- •3.1.1. Сварные соединения
- •3.1.2. Паяные и клеевые соединения
- •3.1.3. Соединения с натягом
- •3.1.4. Заклепочные соединения
- •Расчет на прочность элементов заклепочного шва
- •Расстояние между рядами заклепок
- •Условие прочности на срез:
- •Условие прочности на смятие:
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Разъемные соединения
- •3.2.1. Резьбовые соединения
- •Силовые соотношения и расчет на прочность резьбовых соединений.
- •С учетом (3.28) формула (3.27) примет вид
- •3.2.2. Шпоночные соединения
- •3.2.3. Шлицевые и профильные соединения
- •3.2.4. Штифтовые соединения
- •Для односрезного соединения
- •Условие прочности на смятие:
- •3.2.5 Клеммовые соединения
- •Контрольные вопросы
- •4. Механические передачи
- •4.1. Общие сведения. Основные кинематические и энергетические соотношения
- •Кинематические и энергетические соотношения в передаточных механизмах
- •Контрольные вопросы
- •4.2. Фрикционные передачи и вариаторы
- •Создаваемый момент трения
- •Расчет на прочность фрикционной передачи
- •Фрикционные вариаторы
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Ременные передачи
- •Кроме того, натяжения в ветвях f1 и f2 связаны с передаваемой окружной силой Ft условием:
- •Напряжение от окружного усилия, передаваемого ремнем:
- •Напряжения от изгиба ремня
- •4.4. Зубчатые передачи
- •Классификация зубчатых передач
- •4.4.1. Геометрия и кинематика цилиндрических прямозубых передач
- •4.4.2. Основы расчета на контактную прочность и изгиб
- •4.4.3. Косозубые и шевронные колеса. Особенности их расчета
- •4.4.4. Конические зубчатые передачи
- •В соответствии со схемами (см. Рис. 4.27, 4.28)
- •Основы расчета на контактную прочность и изгиб конической передачи
- •4.4.5. Планетарные передачи
- •4.4.6. Волновые передачи
- •4.4.7. Передачи Новикова
- •4.5. Червячная передача
- •Области применения червячных передач
- •Расчет па прочность червячной передачи
- •4.6. Передача винт-гайка
- •4.7. Рычажные механизмы
- •4.8. Цепная передача
- •Силы в цепной передаче
- •5. Валы и оси. Подшипники.
- •5.1. Валы и оси
- •Материалы
- •5.2. Подшипники
- •5.2.1. Подшипники скольжения
- •Материалы
- •5.2.2. Подшипники качения
- •Условные обозначения подшипников качения
- •Смазывание подшипников
- •Поля допусков отверстий под подшипники
- •5.2.3. Уплотняющие устройства
- •5.3. Общие сведения о редукторах
- •Схемы редукторов
- •Смазывание редукторов
- •Муфты. Упругие элементы. Смазочные материалы. Сапр
- •6.1. Муфты
- •Классификация муфт Муфты подразделяют:
- •Подбор муфт и проверка па прочность основных элементов
- •Фрикционная муфта
- •6.2. Пружины и рессоры
- •6.2.1. Основные понятия
- •6.2.2. Конструирование и расчет цилиндрических витых пружин
- •Шаг пружины сжатия в ненагруженном состоянии
- •Длина пружины в ненагруженном состоянии
- •6.3. Смазочные материалы
- •6.3.1. Смазочные масла
- •Классификация трансмиссионных масел
- •Соответствие классов вязкости и групп трансмиссионных масел по гост 17479.2-85 классификациям sae j306с и арi
- •6.3.2. Пластичные смазки
- •6.3.3 Твердые смазочные материалы
- •6.3.4. Твердые смазочные покрытия
- •6.3.5. Ротапринтная смазка
- •6.3.6. Магнитные смазочные материалы
- •6.3.7. Антифрикционные самосмазывающиеся материалы
- •6.4. Автоматизация проектирования узлов и деталей машин
- •6.4.1. Структура и функционирование сапр
- •6.4.2. Типовые процедуры и маршруты сапр
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Жулай владимир алексеевич
- •190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
5.2.2. Подшипники качения
Подшипники качения состоят из внутренних и наружных колец, тел качения и сепараторов, отделяющих тела качения друг от друга.
Классификация подшипников качения
Подшипники качения классифицируют по форме тел качения –шариковые и роликовые; по числу рядов тел качения – однорядные и двухрядные; по направлению воспринимаемой нагрузки – радиальные, радиально-упорные, упорные; по конструктивным особенностям – с канавками на наружном кольце, с одной или двумя защитными шайбами и другими особенностями.
Области применения подшипников качения
В настоящее время подшипники качения являются основными видами опор во всех машинах. Они используются в широком диапазоне воспринимаемых нагрузок и скоростей вращения.
Достоинства подшипников качения:
по сравнению с подшипниками скольжения в подшипниках качения трение значительно меньше, КПД подшипников выше;
выше несущая способность;
простота обслуживания;
малый расход цветных металлов;
малый расход смазочных материалов;
малые осевые размеры;
высокая степень взаимозаменяемости.
Основные недостатки подшипников качения:
чувствительность к ударам и вибрациям;
большие габаритные размеры в радиальном направлении;
малая долговечность и надежность при высоких скоростях.
Быстроходность подшипников качения ограничивается:
– повышением температуры, которое может снизить стойкость смазки и вызвать отпуск тел качения;
– прочностью и долговечностью сепараторов;
– ускоренным усталостным разрушением.
Наиболее быстроходными являются подшипники с малым трением на площадке контакта – шариковые и роликовые с короткими цилиндрическими роликами.
На рис. 5.6 представлены основные типы подшипников качения.
Рис. 5.6. Подшипники качения:
а – шариковый радиальный; б – шариковый радиальный сферический; в – роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами без бурта на наружном кольце; г – роликовый конический; д – роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами с буртом на наружном кольце; е – роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами с одним буртом на внутреннем кольце и плоским упорным кольцом; ж – шариковый радиально-упорный; з – роликовый радиальный сферический; и – роликовый игольчатый; к – шариковый упорный; л – шариковый упорный двойной; м – шариковый радиально-упорный с разъемным внутренним или наружным кольцом и контактом в трех или четырех точках
Шариковые подшипники
Шариковые радиальные подшипники (рис. 5.6, а) могут воспринимать значительную радиальную нагрузку и небольшую осевую нагрузку в обоих направлениях при недоиспользованной радиальной. Они наиболее дешевы и широко распространены.
Шариковые радиальные сферические подшипники (рис. 5.6, б) предназначены для восприятия радиальных нагрузок, допускают значительные перекосы (до 4°) колец, применяются в конструкции с нежесткими валами или где невозможно обеспечить соосность отверстий в корпусах.
Шариковые радиально-упорные подшипники (рис. 5.6, ж) отличаются большей грузоподъемностью, предназначены для восприятия комбинированных радиальных и осевых нагрузок только одного направления. Работать только при радиальной нагрузке они не могут, под действием радиальных нагрузок из-за наклона контактных линий возникают внутренние осевые силы.
Шариковые упорные подшипники (рис. 5.6, к, л) воспринимают только осевые нагрузки, лучше работают на вертикальных валах.
Роликовые подшипники
Роликовые радиальные подшипники (рис. 5.6, в) выпускают с коротким цилиндрическим роликом, с длинным цилиндрическим роликом (игольчатый подшипник см. рис. 5.6, д,). Такие подшипники не воспринимают осевые нагрузки, допускают раздельный монтаж колец. Роликовые подшипники обладают большой радиальной грузоподъемностью, допускают только осевое смещение колец.
Кроме перечисленных выпускают подшипники с витыми цилиндрическими роликами.
Роликовые радиальные сферические подшипники (рис. 5.6, з) обладают большей грузоподъемностью, чем шариковые, но они сложнее и дороже.
Роликовые конические подшипники (рис. 5.6, г) необходимо регулировать при сборке. Подшипники этого типа допускают раздельный монтаж наружного кольца, воспринимают радиальную и осевую нагрузки, обладают большой нагрузочной способностью.
Упорные подшипники могут быть и роликовыми. Они обладают большой несущей способностью, практически не допускают перекоса колец.
Роликовые подшипники выполняют с роликами различной формы (цилиндрической, конической, бочкообразной). Иногда для уменьшения габаритных размеров дорожки качения выполняют прямо на валу или в корпусе машины, а подшипник изготовляют без внутреннего кольца. Некоторые подшипники изготовляют без сепараторов.
Серии подшипников
Для одного и того же диаметра выпускают подшипники разных серий (рис. 5.7), отличающиеся габаритными размерами и грузоподъемностью.
Рис. 5.7. Некоторые типоразмеры подшипников
Серии диаметров и ширин: особо легкая – 100; легкая – 200; легкая широкая – 500; средняя – 300; средняя широкая – 600; тяжелая – 400.