Кольца и тела качения работают в условиях высоких контактных напряжений и поэтому должны иметь высокую прочность и твёрдость. Их изготовляют из специальных подшипниковых сталей марок ШХ15, ШХ15СГ. Твёрдость колец и роликов (60…66)HRC, а шариков (63..67)HRC. Сепараторы массовых подшипников изготовляют из углеродистой стали, для быстроходных подшипников применяют массивные сепараторы из бронзы, латуни, металлокерамики, пластмассы.

Подбор и проверка подшипников качения на долговечность.Подшипники качения подбирают по каталогу в зависимости от характера нагрузки и диаметра цапфы вала. Выбранный подшипник провыеряется на долговечность по динамической грузоподъёмности.

Алгоритм подбора подшипников качения по динамической грузоподъёмности.

1. Назначаем для вала радиальные шариковые подшипники лёгкой серии ГОСТ 8338 – 75 .

Основные размеры подшипника, его динамическую и статическую грузоподъёмности, а также номер выбираем из таблицы 48 в зависимости от диаметра цапфы вала.

2. Определяем отношение , где

F_a, Н – осевое усилие на зубчатом колесе, которое определено при расчёте зубчатой передачи. С₀, кН – статическая грузоподъёмность подшипника.

По таблице 50 в зависимости от величины этого отношения находим коэффициент осевого нагружения подшипника е.

3. Определяем суммарную радиальную нагрузку наиболее нагруженного подшипника. Таким подшипником является подшипник В, у которого  - суммарная радиальная нагрузка.

4. Определяем отношение  и сравниваем его величину с коэффициентом осевого нагружения е.

5. Определяем эквивалентную нагрузку на подшипник.

Если , то эквивалентная нагрузка определяется по формуле: , где

Р_Э = (R _BVX + F_aY)К_БК_Т

V = 1 – коэффициент вращения;

Х = 0,56 – коэффициент радиальной нагрузки подшипника;

Y – коэффициент осевой нагрузки подшипника определяется из таблицы 50 в зависимости от величины коэффициента осевого нагружения е;

К_Б = 1,2 – коэффициент безопасности работы подшипника;

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Если , то эквивалентная нагрузка определяется по формуле: Р_э = RVXK_БК_Т , где

Х = 1, V = 1, К_Б = 1,2, К_Т = 1.

6. Определяем расчётную долговечность подшипника в часах по формуле:

, где

n₂, об/мин - частота вращения вала (ведомый вал зубчатого редуктора третий в кинематической схеме).

Расчёт считается удовлетворительным, т. е. долговечность подшипника устраивает, если часов.

Таблица 50. Коэффициент осевого нагружения е и коэффициент осевой нагрузки Y [11].

Отношение	0,014	0,028	0,056	0,084	0,11	0,17	0,28	0,42	0,56
Коэффициент осевого нагружения подшипника е.	0,19	0,22	0,26	0,28	0,3	0,34	0,38	0,42	0,44
Коэффициент осевой нагрузки Y.	2,3	1,99	1,71	1,55	1,45	1,31	1,15	1,04	1

Задача для самостоятельного решения. Подобрать подшипники качения для спроектированного вала.

ЛЕКЦИЯ 34. Муфты.

Муфты это устройства, предназначенные для кинематической и силовой связи валов в приводах машин и механизмов. Муфты передают с одного вала на другой вращающий момент без изменения его величины и направления, а также компенсируют монтажные неточности и деформации геометрических осей валов, разъединяют и соединяют валы без остановки двигателя,, предохраняют машины от поломок в аварийных режимах, поглощают толчки, вибрации, ограничивают частоту вращения и т.д. На рисунке 50 показаны возможные погрешности при монтаже валов: а – радиальное смещение; б – осевое смещение;

в – угловое смещение. Указанные погрешности могут существовать одновременно.

Рисунок 50. Погрешности монтажа валов.

Муфты приводов машин классифицируют по многим признакам. По принципу действия муфты подразделяются на четыре класса:

1. Нерасцепляемые. Они не допускают разъединения валов при работе машины;

2. Управляемые. Они допускают возможность управления муфтой;

3. Самодействующие. Они автоматически срабатывают в результате изменения заданного режима работы;

4. Прочие. Все муфты, не входящие в первые три класса.

Классы муфт (кроме четвёртого) подразделяют на группы (механические, гидромеханические, электромагнитные), подгруппы (жёсткие, компенсирующие, упругие, предохранительные, обгонные), виды (фрикционные, с разрушающим элементом), по конструктивному исполнению (кулачковые, шариковые, зубчатые, фланцевые, втулочно – пальцевые).

В общем случае муфта состоит из двух полумуфт (ведущей и ведомой) и соединительных элементов. В дальнейшем будем рассматривать только наиболее распространённые муфты, большинство из которых стандартизовано.

1. Упругая втулочно – пальцевая муфта (рисунок 51).

Муфта применяется для соединения соосных валов и передачи вращающего момента от 6,3 до 16000 Нм, и уменьшения динамических нагрузок; диаметры валов от 9 до 160 мм. Муфта состоит из двух чугунных полумуфт 1 и 2, в отверстиях которых закреплены стальные пальцы 3 с надетыми на них кольцами и резиновыми гофрированными втулками 4. Металлический контакт полумуфт отсутствует, что обеспечивает плавную работу муфты и электрическую изоляцию валов. Посадочные отверстия могут быть цилиндрическими или коническими. Муфта проста в изготовлении и ремонте и получила широкое распространение, особенно для приводов от электродвигателей.

Рисунок 51. Упругая втулочно – пальцевая муфта.