Глава 17 ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ 17.1. Обшие сведения
Для валов машин, в которых опасны крутильные колебания, например в приводах от поршневых двигателей, крутильная жесткость имеет большое значение для предотвращения резонансных колебаний.
16.5. Расчеты валов на виброустойчивость
Колебания валов с присоединенными деталями и узлами возникают под действием внешних периодически изменяющихся нагрузок.
Колебания около положения равновесия становятся опасными для вала и конструкции в целом, когда частота возмущающей силы становится равной частоте собственных колебаний системы, т.е. когда наступает резонанс. При этом существенно возрастают амплитуды колебаний, т. е. существенно возрастают и деформации, и напряжения в вале, которые будут определяться, в основном, не внешней нагрузкой, а силами инерции колеблющихся масс.
Резонанс представляет собой большую опасность для прочности конструкций и его следует избегать.
Одна из основных задач расчета на колебания (виброустойчивость) состоит в определении частот собственных изгибных и крутильных колебаний валов с присоединенными узлами, деталями и опорами, что является задачей курса «Теория колебаний» и здесь не рассмотрена. Расчеты частот собственных колебаний валов см. [1, 21, 31].
Подшипник — это опора или направляющая, которая воспринимает нагрузки и допускает относительное перемещение частей механизма в требуемом направлении. Основное назначение подшипников — поддерживать вращающиеся детали в пространстве, воспринимая действующие на них нагрузки. В зависимости от вида трения подшипники делят на два типа: скольжения и качения. В подшипниках скольжения рабочие поверхности вала и подшипника, полностью или частично разделенные смазочным материалом, скользят одна относительно другой.
Подшипники качения (рис. 17.1, 17.2) обычно состоят из наружного и внутреннего колец, тел качения (шариков или роликов) и сепаратора, удерживающего тела качения на определенном расстоянии друг от друга. Иногда одно или оба кольца могут отсутствовать и тогда тела качения катятся непосредственно по валу или корпусу.
|
|
|
|
Рис. 17,1. Шарикоподшипники
Подшипники качения являются основным видом опор валов и осей в машинах и имеют международную стандартизацию. Известны миниатюрные подшипники качения с внутренним диаметром d = 0,6 мм , наружным диаметром D - 2 мм , шириной В = 0,8 мм и массой 0,015 г, а также особо крупные, у которых соответственно d = 12м, D = IAm, = 0,45 μ и масса 130т.