Монтаж шкивов, звездочек и т.п. на консолях валов

pravmash Форумы Обсуждение сюжетов раздела «Почему так»? Монтаж шкивов, звездочек и т.п. на консолях валов

В этой теме 3 ответа, 2 участника, последнее обновление  avi 2 года/лет, 8 мес. назад.

Просмотр 4 сообщений - с 1 по 4 (из 4 всего)
  • Автор
    Сообщения
  • #3418

    Д.Д.
    Хранитель

    Здесь обсуждается соответствующий сюжет из раздела сайта «Почему так?»

    • Эта тема была изменена 3 года/лет, 5 мес. назад пользователем  Д.Д..
    #3424

    Д.Д.
    Хранитель

    Ниже приведены мои неполные ответы на вопросы участников (только то, что сохранилось). Если требуются пояснения, спрашивайте.

    Ниже показаны три расчетных схемы для определения реакций подшипников для трех случаев монтажа и исполнения шкивов с одинаковой внешней нагрузкой Т.
    Схемы нагружения
    Рис. 1

    В первом случае реакция правого подшипника равна Т, а левого 2Т, то есть долговечность левого подшипника в 8 раз меньше чем у левого. Это если подшипники одинаковы. Отсюда для этой нерациональной схемы монтажа шкива левый подшипник должен быть существенно большего размера для обеспечения равной с правым подшипником долговечности.

    Во втором случае реакция правого подшипника равна 0,5Т, то есть его долговечность выше в 8 раз чем в первом случае. Реакция левого подшипника равна 1,5Т, то есть она уменьшилась в 1,33 раза и долговечность подшипника выросла в 2,37 раза.

    В третьем случае реакции подшипников равны. Для левого подшипника реакция стала в 4 раза меньше, то есть его долговечность возросла в 64 раза по сравнению с первым случаем!

    Можно нарисовать еще эпюры изгибающих моментов для вала, которые также покажут существенное преимущество третьего варианта над вторым, а второго над первым.
    Эпюры 1
    Рис. 2

    Эпюры 2
    Рис. 3

    • Этот ответ был изменен 3 года/лет, 5 мес. назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 года/лет, 5 мес. назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 года/лет, 5 мес. назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 1 год, 1 месяц назад от  Д.Д..
    #3427

    Д.Д.
    Хранитель

    Ниже приведен ответ на несколько не сохранившихся вопросов и замечаний участников прежнего форума.

    Дискуссия явно выходит за рамки заметки «Монтаж шкивов, звездочек…». Видимо, в этом коротком сюжете я неудачно расставил акценты и не смог ясно показать, в чем суть поднятого вопроса.
    А суть, не в длине ступицы, не в стопорных винтах, не в материалоемкости или в чем-нибудь еще, а вот в чем.
    При установке любого силового элемента (шкив, звездочка, шестерня, кривошип и т. д.) на консольный вал или ось следует всегда думать о допустимых радиальных и осевых нагрузках.
    Допустимая нагрузка, указываемая производителями электродвигателей, редукторов и т. п., определяется именно нагрузочной способностью и напрямую от нее зависящей долговечностью подшипников вала. Не буду это доказывать, — я просто это точно знаю.
    Наши производители обычно указывают величину допустимой радиальной нагрузки, приложенной к середине посадочной шейки вала и значение допустимой осевой нагрузки в процентах от радиальной. При этом мало кто из этих производителей утруждает себя разъяснениями, о какой именно нагрузке идет речь, и какая нагрузка допускается, если она смещена от середины в ту или иную сторону.
    Инофирмы обычно приводят в каталогах графики или формулы, по которым можно определить допустимую нагрузку в зависимости от расстояния точки ее приложения от какой-либо базовой поверхности. Часто прямо указывается, что график или формула составлены из расчета такой-то долговечности подшипников. Иногда дается формула, позволяющая определить допускаемую нагрузку в зависимости от нужной долговечности. А также разъясняется, что речь идет о постоянно действующей нагрузке, или об эквивалентном значении переменной нагрузки, вызывающем такой же усталостный износ подшипников как и постоянная нагрузка. То есть подразумевается, что при переменной нагрузке ее максимальное значение может и превышать, определенное по графику, по формуле или (как у наших производителей) просто указанное в каталоге для определенной точки вала. В таких случаях следует по известным методикам рассчитывать эквивалентную нагрузку. И при этом следить, чтобы максимальное значение переменной нагрузки не превышало предельную нагрузку, с которой связан уже не усталостный износ, а одномоментный выход подшипника из строя. Добросовестные поставщики приводят график или формулу для предельной нагрузки, при которой могут возникнуть необратимые деформации тел качения и жизнь подшипника закончится после нескольких оборотов вала. А некоторые и лукавят, — особых разъяснений не дают, а приводят упрощенную методику выбора, в которой характер нагрузки учитывается малопонятными коэффициентами. Цель лукавства проста – авось, кто-нибудь и купит редуктор на один, а то и на два габарита больше, чем ему действительно нужно. Кто хоть однажды пробовал детально разобраться в допустимых нагрузках при покупке конкретного редуктора, знает насколько это нудное дело. Однако им стоит заниматься, так как небрежный выбор может стоить дороже.
    Вот и сам ушел далеко от сути. Просто хочется показать, насколько важен учет нагрузок на подшипники и насколько сильно сокращается их долговечность при нерациональной компоновке узла.
    Буду считать свою задачу выполненной, если из обсуждения этой темы кто-то выведет для себя правило компоновать подобные узлы так, чтобы радиальная нагрузка прикладывалась как можно ближе к опоре у консольного конца вала, а еще лучше – между двумя опорами, то есть была бы уже не консольной, а пролетной. Это, конечно, не про тех, кто и сам давно руководствуется этим простым правилом.

    • Этот ответ был изменен 3 года/лет, 5 мес. назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 года/лет, 5 мес. назад от  Д.Д..
    #3835

    avi
    Участник

    Буду считать свою задачу выполненной, если из обсуждения этой темы кто-то выведет для себя правило компоновать подобные узлы так, чтобы радиальная нагрузка прикладывалась как можно ближе к опоре у консольного конца вала…

    Можете так считать. Я изменил компоновку шкива своей будущей стационарной циркулярной пилы на даче согласно вышеприведенным соображениям. Попал на этот сайт в поисках правильного монтажа шкивов. Терзали какие-то смутные сомнения. И они подтвердились. Почерпнул много интересного на вашем сайте. Спасибо.

Просмотр 4 сообщений - с 1 по 4 (из 4 всего)

Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.