Проверка выполнения условий свободного вращения оси опоры

На первом этапе в расчете РУСВ определяют возможные углы перекоса колец подшипников. Из возможных вариантов расчета выберем следующий: оценим углы перекоса колец подшипников в рассматриваемом интервале изменения температуры конструкции. Из табл.3 и 4 следует, что это имеет место при t = t_min = - 60⁰ C.

Таким образом, согласно формуле (1.17) имеем

= / (2D_pwl) = 32.85 /(2x12x10³) = 5.65 ¢;

= / (2D_pwp) = 28.95 /(2x12x10³) = 4.15¢.

Учитывая требования к подшипникам по изменению момента трения (не более 10%), выберем К_д = 0.65 и оценим допустимые величины углов перекоса подшипников опоры:

q_дl = k_д = 0.65x5.65 = 3.7 ¢;

q_дp = k_д = 0.65x4.15 = 2.7 ¢.

Определим по формуле (2.5) углы перекоса опоры, вызванные зазорами подшипников опоры:

Tаблица 2.3

№ п/п	t,C0	Gal min, мкм	Gap min, мкм	f(t), мкм	P1 min, мкм	P2 min, мкм	P3 min, мкм	P4 min, мкм	e a min, мкм
	-60 -50 -40 -30 -20 -10	32.85 36.22 39.30 42.14 44.79 47.28 48.44 50.03 50.03 50.03 50.03 50.03 50.03	28.95 33.99 38.40 42.30 45.87 49.14 52.22 53.02 53.02 53.02 53.02 53.02 53.02	-5.7 -4.75 -3.8 -2.85 -1.9 -0.95 0.0 0.95 1.9 2.85 3.8 4.75 5.7	16.42 18.11 19.65 21.07 22.39 23.64 24.22 25.01 25.01 25.01 25.01 25.01 25.01	-16.4 -18.1 -19.6 -21.0 -22.3 -23.6 -24.2 -25.0 -25.0 -25.0 -25.0 -25.0 -25.0	8.77 12.24 15.4 18.3 21.03 23.62 26.11 27.46 28.41 29.36 30.31 31.26 32.21	-20.1 -21.7 -23.0 -24.0 -24.8 -25.5 -26.1 -25.5 -24.6 -23.6 -22.7 -21.7 -20.8	25.19 30.35 35.05 39.37 43.42 47.26 48.44 50.02 49.62 48.67 47.72 46.77 45.82

Таблица 2.4

№ п /п	t,C	Gal min, мкм	Gap min, мкм	f(t), мкм	P1 min, мкм	P1 min, мкм	P3 min, мкм	P4 min, мкм	eamin, мкм
	-60 -50 -40 -30 -20 -10	36.50 39.55 42.37 44.97 47.45 49.80 50.03 50.03 50.03 50.03 50.03 50.03 50.03	34.09 38.45 42.37 45.91 49.21 52.25 53.02 53.02 53.02 53.02 53.02 53.02 53.02	-5.70 -4.75 -3.80 -2.85 -1.90 -0.95 0.0 0.95 1.90 2.85 3.80 4.75 5.70	18.25 19.77 21.18 22.48 23.72 24.90 25.01 25.01 25.01 25.01 25.01 25.01 25.01	-18.2 -19.7 -21.1 -22.4 -23.7 -24.9 -25.0 -25.0 25.01 -25.0 -25.0 -25.0 -25.0	11.34 14.47 17.38 20.10 22.70 25.17 26.51 27.46 28.41 29.36 30.31 31.26 32.21	-22.7 -23.9 -24.9 -25.8 -26.5 -27.0 -26.5 -25.5 24.61 -23.6 -22.7 -21. -20.8	29.59 34.24 38.56 42.58 46.42 49.80 50.02 50.02 49.62 48.67 47.72 46.77 45.82

a _{11 l}= a_11p = U_pa/ L = 2.5 / 70x10³ = 0.12 ¢; a _{12 l}= A_{a l} /D_1l = 5 /13.5 x10³ = 1.3¢;

a _{12 p}= A_ap /D_1p = 5 / 14.5 x 10³ = 1.18¢; a _{13 l}= S_al / D_1l = 5 / 13.5 x 10³ = 1.04¢;

a _{13 p}= S_ap / D_1p = 4 / 14.5 x 10³ = 0.95¢;

a _{14 l}= a_{14 p} = R_a / L = 3 / 70 x10³ = 0.15¢;

a _{12 l}= a_{12 p} = U _p / L = 2.5 /70 x10³ = 0;

a _{22 l}= A _{a l} / d _{i l}= 2.5 / 70 x 10³ = 0.15¢; a _{22 p}= A _{i p} / d_1p = 3 / 9.5 x10³ = 1.08¢;

a _{23 l}= S _{i l} / d _ll = 3 / 7.75 x 10³ = 1.33 ¢; a _{23 p}= S _{i p} / d _1p = 3 / 9.5 x 10³ = 1.08 ¢;

a _{24 l}= a_{24 p} = R _i / L = 2.5 / 70 x 10³= 0.12¢;

b _{1 l}= b _1p = T_cк / L = 3 / 70 x 10³ = 0.15¢;

b _{2 l}= T_{eк l} / D_2l = 3 / 13.8 x 10³ = 0.75¢;

b _{2 p} = T_{eк p} / D_2p = 3 / 15.0 x 10³ = 0.69¢;

b _{3 l}= b_3p = T_cв / L = 2.5 / 70 x 10³ = 0.1;

b _{4 l}= T_{eв l} / d_2l = 1.5 / 7.2 x 10³ = 0.72¢; b _{4 p} = T_eвp / d_2p = 3 / 9.0 x 10³ = 0.57¢;

r _{lk r} = U_{pa l} + R_{a l} + T_{ck l} +z_{k l} = 2.5 + 3 + 3 +2.8 = 11.3 мкм;

r _{pk r} = U_pap + R_ap +T_{ck p} + z_{k p} =2.5 +3 + 3 +2.8 = 11.3 мкм;

r _{lk a} = S_{a l} + A_{a l} + T_{ek l} = 4 + 5 + 3 = 12 мкм;

r _{pk a} = S_ap +A_ap + T_{ek p} = 4 + 5 + 3 = 12 мкм;

r _{la r} = U_pil + R_il + T_cвl + z_вp = 2.5 + 2.5 + 2.5+ 0 = 7.5 мкм;

r _{pв r} = U_pip + R_ip + T_cвp + z_вp = 2.5 + 2.5 + 2.5+ 0 = 7.5 мкм.

Учитывая выбранный вариант расчета и полагая условия работы такими, что алгебраическую разность в формуле (2.5) можно заменить арифметической суммой радиальных зазоров, имеем

Y _G = (2.48 + 3/2)/ 70x10³ = 0.28¢.

При этом, используя формулу (3.2), определим гарантированное значение радиального зазора подшипника

G_rг = 0.8x R_i = 0.8x2.5 = 2 мкм.

Очевидно, что условия свободного вращения оси вала по радиальному зазору выполняются для обоих подшипников: 2.48 > 2 и 3.2 > 2.

Вычислим вспомогательные соотношения (см. формулу (3.1)):

[ 0.12² + 1.3² + 1. 04² + 0.15² +

+0.12² + 1.33² + 1.33² + 0.12² + 0.15² + 0.75² + 0.12² +0.72²]^1/2 = 2.7¢;

[ 0.12² + 1.18² + 0.95² + 0.15² +

+ 0.12² + 1.08² + 0.12² + 0.15² + 0.69² + 0.12² + 0.57²]^1/2 = 2.3¢.

Условия по перекосу колец для каждого из подшипников имеют вид

2.7 < 3.7 + 0.28 = 3.98¢; 2.3 < 2.7 + 0.28 = 2.98¢.

Очевидно, условия свободного вращения выполняются, причем момент трения подшипников при изменении радиального зазора и перекосе колец подшипников не превышает установленной нормы (10 %).