Файл: Лариков Е.А. Узлы и детали механизмов приборов. Основы теории и расчета.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 135

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

f

— коэффициент трения

скольжения;

а — половина угла

при

 

вершине конуса;

dcp

— средний диаметр

цапфы

 

 

,

_

d t + d2

 

 

" с Р

2

При определении момента сопротивления одинарной коничес­ кой опоры нужно также учитывать собственный момент сопротив­ ления, величина кото­ рого зависит от нагруз­ ки, геометрических раз­ меров поверхности со­ прикосновения и ее состояния. По сравне­ нию с цилиндрическими опорами одинарные ко­ нические опоры имеют большую поверхность соприкосновения. Соб­ ственный момент сопро­ тивления конической опоры больше, чем ци­ линдрической, т. е. при одинаковых габаритных размерах

М о к о н - > М о ц „ л -

Для подсчета момента сопротивления конических опор можно рекомендовать выражение

М С 0 1 „ = M0KOIl +

JL

( - § _ + -*-) / 4

р .

(245)

Момент сопротивления опор

на

центрах М с о п р

ц е н .

В отличие

от цилиндрических и одинарных конических опор опоры на цент­ рах (рис. 132) имеют очень малую поверхность соприкосновения цапфы со втулкой. Поэтому при определении момента сопротивле­ ния опоры на центрах можно не учитывать величину собственного момента сопротивления.

Момент трения скольжения опоры на центрах при одновремен­ ном действии на нее осевой А и радиальной R нагрузок можно определить по формуле

М с о „ = ^

+

f [d + 2г (1 - cos а)],

(246)

где d — диаметр цилиндрической части втулки; г—радиус сферической части втулки; а — половина угла при вершине конуса цапфы.

313


Момент сопротивления опоры на центрах значительно меньше, чем моменты сопротивления цилиндрической или одинарной кони­ ческой опор.

Рис. 132. Опора на центрах

Рис. 133. Опора на сферических цапфа

Момент сопротивления опоры на сферических цапфах Ж с о п р с .

Так же как опоры на центрах, опоры на шарах имеют малые по­

верхности соприкосновения цапфы со втулкой (рис. 133),

поэтому

здесь также можно не учи­

тывать

величину

собствен­

ного момента сопротивления.

Величину

момента

тре­

ния

скольжения

Мсопр

с

опоры на шарах при одно­

временном действии осевой А

и радиальной

R

нагрузок

можно

подсчитать

по фор­

муле

 

 

 

 

М с о п р . с • А

Рис. 134. Опора на'кернах

 

где d — диаметр

сферической части

цапфы;

а — половина

угла при вершине

конуса втулки.

Момент сопротивления опоры на кернах Ж С О п Р . К е Р - При

(247)

вер­

тикальном расположении оси (рис. 134) момент сопротивления

314



опоры

на

кернах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М,с о п р . к е р = - ^ я / Л р = 0 , 4 0 7 / . ^ ,

 

(248)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где р

 

радиус площадки соприкосновения керна с подпятником;

 

 

 

 

 

 

0.881

з

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' п

 

 

здесь

Ек

и £ „ — м о д у л и

упругости

материалов керна

и

подпят­

 

гк

и гп

 

ника;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— радиусы

керна

и

подпятника;

 

 

 

 

 

 

0.617

 

 

 

 

 

 

• максимальные

 

контактные напряжения

 

на площадке

соприкосновения

керна

с подпятником.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа опоры на

керне

 

 

 

 

 

 

 

(рис.

135)

при

горизон­

 

 

 

 

 

 

 

тальном

 

расположении

 

 

 

 

 

 

 

оси была исследована

Ра­

 

 

 

 

 

 

 

зумовским Н. Н. [33]. Он

 

 

 

 

 

 

 

показал,

 

что

под

дейст­

 

 

 

 

 

 

 

вием радиальной нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

керн

окружностью

 

ра­

 

 

 

 

 

 

 

диуса

rK

sin а

вскатывает­

 

 

 

 

 

 

 

ся по окружности радиуса

 

 

 

 

 

 

 

sin

а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

этом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

sin \\>

<

fN,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где N — нормальная

со­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ставляющая

ре­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

акции

опоры.

 

 

 

 

 

 

 

 

Как

только

угол

 

 

 

 

 

 

 

 

станет

равным

я|)0,

т.

 

е.

Рис.

135. Опора

на кернах при

горизонталь­

R sin т|з0

=

fN,

 

вскатыва­

 

 

 

ном расположении оси

 

ние прекращается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

вскатывании

момент

сопротивления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RrK

 

 

Р

 

 

(249)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin а с— 1

 

где а

 

угол, образованный горизонтальной осью и линией, соеди­

 

 

няющей

точку

касания

с

центром сферы

подпятника

 

 

(рис.

135);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

315


Р угол поворота подвижной

части;

с —

отношение радиусов подпятника

и керна.

При

проскальзывании

 

 

 

М с к = х / ^ 5 1

П а '

( 2 5 0 )

г д е с ,

Полный момент сопротивления опоры на кернах при горизон­ тальном расположении оси равен сумме составляющих моментов

Мсопр = RrK sin a sin ^ + - f f yff sin a. (251)

При выборе типа опоры скольжения следует помнить, что на­ ибольший момент сопротивления имеют цилиндрические и оди­ нарные конические опоры, однако эти опоры могут воспринимать большие нагрузки.

Опоры на центрах и шаровые опоры используются в малонагруженных устройствах, где нужно иметь минимальные моменты сопротивления.

Следует помнить, что момент сопротивления опоры скольже­ ния Мсоир изменяется во времени. Это объясняется непостоян­ ством коэффициента трения /, изменяющегося под влиянием внеш­ них условий (температура, влажность и т. д.), из-за состояния трущихся поверхностей (загрязнения, окисления и т. д.), режима работы (величины скорости, тешюотвод и т. д.).

Таким образом, коэффициент трения f нужно рассматривать как функцию времени t, для которой можно указать средние значения и интервал, где происходят случайные изменения этих значений.

 

Основные отношения, которые могут быть рекомендованы для

проектирования

опор

 

скольжения, приведены

в

табл. 20, 21.

 

69. ОПОРЫ

С ТРЕНИЕМ

КАЧЕНИЯ

 

 

 

Основные характеристики ножевых опор и соотношения, реко­

мендуемые для

их расчета, известны и имеются в литературе.

 

Шарикоподшипники

в большинстве случаев

не

рассчитывают.

Их

подбирают,

исходя

из условий

долговечности,

в соответствии

с

ГОСТ, используя

соотношение

 

 

 

 

 

 

 

Qy(nh)0-3

=CkCK,

 

 

316