Файл: Повышение несущей способности механического привода..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
Приближенные значения коэффициентов N , / , N,; - могут быть опре делены из уравнений (6.36), (6.40) путем подстановки величин а/ ; - по формуле (6.46).
Система уравнений для расчета реакций тел качения, полу ченная с использованием формул (6.45) и (6.46), для случая не четного числа я имеет вид*
^ = - n j + 4 r « » K ' - 1 ) v l - ^ r s - i & « » P ( ' - ' ) v I +
Vр
96л
^ c o s [ 3 ( t - l ) Y l -
р
i * - m L 7 r c o s [ 2 { i - № -
~ ш - ш Ц т ; с о з 1 3 { 1 - ^ 1 |
( 6 - 4 7 ) |
Аналогичная формула может быть получена и при четном числе нагруженных тел качения. Величина относительного перемеще ния ~ определяется из условия равновесия по формуле (6.37)
или (6.39). В случае достаточно большого числа нагруженных тел качения, например при полном числе г^г 15-4-19, угловое расстоя ние у между ними настолько мало, что тела качения могут быть заменены непрерывным упругим слоем с коэффициентом податли вости **
К = *PY- |
(6-48) |
При таком допущении выражение (6.47) переходит в интегральное уравнение
|
|
|
|
|
|
I % + д |
Г П е п |
2 t g а; |
|
Р3 Г Г | 0 г , |
| |
||||
|
Ft |
|
IpFt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ ^ 9 6 S - ' W c |
|
o |
s 3 l |
i - W - W |
J - 5 - c o s i 2 ( 4 - E ) ] d E - |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
P 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64Я |
* XpEJ |
J |
Ff |
COS [3(T] |
— |
|)J |
rfg, |
|
(6.49) |
|||
* |
Пример |
расчета |
|
реакций |
тел качения дан |
в |
приложении. |
|
формуле |
||||||
** При вычислении ориентировочно можно принимать |
значение к по |
||||||||||||||
|
2л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6.34) |
и f = —— для конкретного |
рассматриваемого |
подшипника |
с |
конечным |
||||||||||
числом |
тел качения |
г, |
но |
в |
дальнейших |
расчетах |
по |
формулам (6,49) |
и (6.50) |
||||||
подразумевается |
г |
с о |
и |
у |
->• 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
146
где |
Р ц — распределенная по дуге с радиусом р реакция упругого |
|
слоя |
(рис. 6.10); —1|> =sc rj ==с; г|з — |
угловая координата реакции Р^; |
£ — переменная интегрирования |
в пределах ±г|з. |
Для определения величины относительного перемещения
в уравнении (6.49) дополнительно рассматривается условие равно весия
-У \ /> 6 cos £ dg = 1. |
(6.50) |
Угол 2г|), характеризующий протяженность дуги, на которой распределена реакция подшипника сателлита, определяется из
УСЛОВИЯ Рц — 0 ПрИ Т) = ±1J5
для заданных сочетаний относи-
Рис. 6.10. |
Расчетная |
схема |
Рис. 6.11. |
К |
расчету де |
обода сателлита при боль |
формации |
обода сател |
|||
шом |
числе z и п |
|
лита |
||
тельной податливости |
обода |
сателлита |
и |
относительного |
зазора - j j - . Не приводя решения уравнений (6.47) и (6.49), за метим, что при большом числе роликов г наиболее рациональны конструкции с п -| ^или i|;«=:-5-j, и нецелесообразны кон струкции с п > Y ^или г|) >
Реальный обод сателлита деформируется не сосредоточенными силами в зацеплении, а силовыми факторами, распределенными по некоторому участку дуги. Закон распределения зависит от числа зубьев, коэффициента перекрытия, угла наклона зубьев, точности изготовления. Анализ показывает, что учет распределе ния сил повышает сходимость рядов (6.41), (6.42).
Эффективная высота поперечного обода сателлита должна определяться с учетом ужесточающего влияния зубьев
Л = Лш1п + |
( 6 - 5 1 ) |
Ю* |
147 |
где hmin — минимальная высота поперечного сечения (по диа метру впадин между зубьями, рис. 6.11); а — эмпирический коэф фициент; тп—нормальный модуль зацепления.
Для прямозубых передач коэффициент а приведен в работе [109]. При р =р 0 ориентировочно можно рекомендовать
а |
с + 2 sin р, |
(6.52) |
где р — угол наклона зубьев на делительном цилиндре; с — |
коэф |
|
фициент радиального зазора |
исходного контура. |
|
Если расточка обода / сателлита не используется в качестве беговой дорожки для тел качения, а имеется наружное кольцо 2 подшипника (рис. 6.11), то оно в свою очередь вносит ужесточе ние обода. Для наружных колец подшипников, устанавливаемых в обод сателлита, рекомендуются переходные посадки Тп, Нп [68]. Эти посадки не гарантируют натяга, поэтому возможно местное проскальзывание кольца подшипника относительно обода сател лита. Пренебрегая силами трения на сопряженных поверхностях, из условия равенства радиальной деформации кольца и обода най дем эффективную величину момента инерции обода
(6.53)
Таким образом приведенная выше методика расчета реакций тел качения остается в силе и для случая использования подшип ника с наружным кольцом, если в расчетных формулах вместо момента инерции J будет использовано выражение (6.53), а в ка честве радиуса кривизны подставлено р = р о б .
На рис. 6.12 построен годограф реакций роликового подшип ника сателлита, аналогичного конструкции на рис. 6.7. Для сравне ния на этом же рисунке построен годограф реакций роликового
|
|
|
|
|
р 3 |
|
|
|
подшипника, размещенного в жестком корпусе |
= 0. На годо |
|||||||
графе отмечаются три зоны наиболее нагруженных |
роликов ф£ |
= |
||||||
= |
0° |
и ф,- = |
±(50-ч-90)0 . При увеличении относительного |
зазора |
||||
сначала уменьшаются реакции роликов в зоне ц>{ |
= 0° и |
возра |
||||||
стают |
реакции роликов в зонах фг = |
±(50-н90)°, |
затем |
проис |
||||
ходит |
сближение зон наиболее нагруженных роликов при |
ф,- |
= |
|||||
= |
±(20-5-60)°. Для |
относительно жестких ободьев |
две зоны наи |
|||||
более нагруженных роликов при возрастании зазора |
вырождаются |
|||||||
в зону ф,- = |
0°. |
|
|
|
|
|
||
|
Расчетный годограф реакций был подтвержден нами экспери |
|||||||
ментально методом |
тепзометрирования |
[114]. |
|
|
|
|||
|
В |
подшипниках, |
размещенных в жестком корпусе, наиболее |
нагружены ролики при ф,- = 0°. Известно, что величина макси мальной реакции Pmax при i = 1 резко возрастает по мере увеличения относительного зазора -т-р- . Максимальную реакцию на
148
тело качения подшипника с так называемым «нормальным» зазо ром при жестком корпусе обычно определяют по Штрибеку [9]
= 4,6 - 3 - , |
(6.54) |
где Q — радиальная нагрузка на подшипник (в передаче |
2К—Н |
с одновенцовым сателлитом и одним подшипником внутри рас
точки |
обода |
|
Q = |
|
2Ft). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ft |
— - |
|
1 |
|
i |
J |
|
|
£•» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
- Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
it |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
0,80 |
|
|
|
|
|
1 |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
/ |
|
11 |
|
\\v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
11 |
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
\ |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
0.40 |
! |
/ 7// |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0,20 |
/I |
|
'' |
|
|
|
|
|
4* |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
t |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-90 |
-60 |
|
|
-JO |
0 |
JO |
60 |
90 r |
|
|
-90 |
-60 |
-30 |
0 |
30 |
60 |
90 |
г |
||||||
А |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ft |
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
p5 |
=J0 |
WO |
|
|
|
A |
|
л, |
|
|
|
|||
1.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
XII |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Л |
|
Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' A : |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.80\ |
|
|
|
/ |
|
I |
|
|
||||||
|
|
|
|
f |
|
|
1 |
|
V |
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
'' |
\ n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0,80 |
|
|
ft |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
\ |
* |
|
|
|
|
|
/ |
I I |
|
H |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,60 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
/ |
|
\A |
|
|||||
0.60 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ \ у |
|
|
|
,I 1 |
|
|
|
||||||
|
|
1 • |
|
|
|
|
|
0,40 |
11 |
|
f |
|
Л |
w |
|
||||||||||
0.40 |
|
1 '1 // |
|
|
|
|
|
|
|
\ \ |
|
|
|
1 |
|
|
|
VJ V |
|
||||||
|
1 |
/ |
|
|
|
|
|
|
A |
j \ |
|
0,20\ |
|
i |
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|||
|
|
1 |
/ |
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-90 |
-60 |
|
-JO |
0 |
30 |
60 |
|
90 Tt |
|
-90 |
|
-60-JO |
0 |
JO |
SO |
90 |
у' |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p. |
|
|
|
|
|
|
Рис. 6.12. |
Годограф |
относительных величин |
реакций |
-=А |
подшипника |
сател- |
|||||||||||||||||||
лита с |
параметрами |
г — 9, |
a s |
= |
20°, |
= |
0,25 |
при |
различной относительной |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
= |
10; 20; |
30; |
40 |
и |
|
относительных |
зазорах: |
|
||||||
податливости обода |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
с абсолютно |
жестким |
ободом |
= |
0 лри |
«нормальном» |
зазоре |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
%Ь J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент работоспособности подшипника сателлита с по датливым ободом может быть определен по формуле, аналогичной по структуре известной формуле для определения коэффициента
149