1. Цель работы
Работа предназначается для ознакомления студентов с одним из методов регулировки конических подшипников.
2. Некоторые сведения по регулировке подшипников
Подшипники качения являются наиболее распространенными видами опор вращающихся (качающихся) деталей машин. Их достоинства по сравнению с опорами скольжения следующие: малые потери на трение (особенно при пуске), меньший расход смазки и значительно меньшие требования к уходу, большая несущая способность (на единицу ширины), дешевизна при изготовлении и т. д.
К недостаткам следует отнести: ограниченную быстроходность, значительные радиальные габариты, малую демпфирующую способность и др.
Некоторые типы подшипников качения (например, конические) требуют регулировки, обеспечивающей нормальные условия их работы. Зазоры в подшипнике и упругие деформации его элементов под действием рабочей нагрузки вызывают осевые и радиальные вибрации вала, которые обычно недопустимы. Кроме того, дополнительные нагрузки ударного характера быстро выводят из строя сам подшипник.
При большом предварительном натяге происходит сильный нагрев подшипника, который также приводит его к разрушению.
При регулировке обычно создается небольшой предварительный натяг [1, с. 175–176]. Величина усилия для создания натяга регламентируется ГОСТ и для радиально-упорных подшипников составляет
Fо min = 1,58 Fr tgά ± 0,5Fa, (1)
где Fr – радиальная нагрузка на подшипник; Fa – осевая нагрузка; ά – угол контакта.
Знак (+) – для подшипника, который догружается от действия внешней нагрузки, (–) – для разгружаемого подшипника.
Усилие предварительного натяга выбирается по наибольшему из двух полученных значений.
Если в подшипниковом узле не предусмотрено компенсирующее устройство, поддерживающее постоянство величины предварительного натяга, то в процессе эксплуатации производят периодическую регулировку.
На рис. 1 изображен стенд для регулировки конических подшипников.
3. Оборудование
Гаечный ключ, динамометрический ключ, зубило, молоток.
4. Порядок выполнения работы
Отвертывается гайка 1, снимаются пружинные шайбы 2, а затем – фланец 3.
Разгибается ус стопорной шайбы 4, отвертывается контргайка 5 и снима-ется стопорная шайба 4.
Ослабляется гайка 6 регулировки подшипников и проверяется рукой легкость вращения ступицы 7.
По указанию преподавателя из таблицы 1 берутся данные для определения по формуле (1) величины минимального усилия предварительного натяга.
Таблица 1
Определение усилия предварительного натяга (Fо min) и момента трения в подшипниках (Ттр)
Fr, Н | |||||
Fa, Н |
Угол контакта для регулируемых подшипников составляет 16°.
По тарировочному графику (рис. 2) определяется момент трения в подшипниках, который соответствует вычисленному значению Fо min.
Данный график построен по результатам экспериментального исследования, поскольку определение Ттр = f(Fо min) может быть выполнено с неизбежной погрешностью, учесть которую невозможно.
Затягивается гайка 6 (при этом ступица проворачивается от руки) и периодически проверяется момент трения в подшипниках динамометри-ческим ключом. Гайка 6 затягивается до тех пор, пока Ттр не станет равным моменту трения, определенному по графику (рис. 2); допускаемое отклонение – ± 5 %.
После этого ставится стопорная шайба 4, затягивается и стопорится (путем загибания усов шайбы 4) контргайка 5.
Рис. 1. Стенд для регулировки подшипников
Устанавливается на место и закрепляется фланец 3.
Отрегулированный стенд представляется на проверку преподавателю.
5. Заключение
Объясняются последствия неправильной регулировки (зазор или чрезмерный натяг) подшипников.
Перечисляются основные виды разрушения подшипников качения и критерии их работоспособности.
Приводятся примеры других видов регулировки.
Рис. 2. Тарировочный график
6. Оформление отчета
– Подготовить титульный лист (см. образец на стр. 4).
– Изобразить схему установки для регулировки подшипников (см. рис. 1).
– Определение усилия предварительного натяга и момента трения в подшипниках с использованием формулы (1) и графика (рис. 2).
Дать заключение (см. пункт 5).
Контрольные вопросы
1. Каковы достоинства и недостатки подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения?
2. По каким признаком классифицируются подшипники качения?
3. Дайте сравнительную характеристику роликоподшипников и шарико-под-шипников.
4. Расшифруйте условное обозначение конического подшипника по маркировке на торцевой поверхности одного из его колец.
5. Какая схема установки подшипников представлена на лабораторном стенде (см. рис. 1)?. Применительно к ней изобразите расчетную схему для опреде-ления нагрузок на подшипники.
5. Что понимается под эквивалентной динамической нагрузкой подшипника, как она определяется для радиально-упорных подшипников?
6. Что понимается под динамической грузоподъемностью, указанной в каталоге на подшипники качения?
7. В какой последовательности производится регулировка конических подшипников?
Библиографический список
1. Подшипники качения : справочник / Р. Д. Бейзельман, Б. В. Цыпкин, Л. Я. Перель. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1975. – 572 с.