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 7 года/лет, 3 мес. назад.
-
АвторСообщения
-
01.03.2016 в 17:48 #3418
Здесь обсуждается соответствующий сюжет из раздела сайта «Почему так?»
- Эта тема была изменена 8 года/лет назад пользователем Д.Д..
01.03.2016 в 18:09 #3424Ниже 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.
Рис. 1В 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.
Рис. 2
Рис. 301.03.2016 в 18:18 #3427Ниже 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.08.12.2016 в 14:09 #3835Буду 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.
-
АвторСообщения
Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.