Файл: Повышение несущей способности механического привода..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(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

\ /> 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£

=

=

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