Что такое радиальная нагрузка редуктора (4 видео)

Методика расчета радиальных нагрузок на вал редуктора

Содержание

Методика расчета радиальных нагрузок на вал редуктора
Радиальная нагрузка на подшипник
Как действует радиальная нагрузка на опору?
Особенности использования опор для радиальных нагрузок
Методика расчета радиальных нагрузок на вал редуктора
Методика расчета радиальных нагрузок на вал редуктора
Что такое радиальная нагрузка редуктора
Что такое радиальная нагрузка редуктора
💡 Видео

Видео:Воспринимаемые нагрузки подшипниками качения. Выбираем подшипник правильноСкачать

Методика расчета радиальных нагрузок на вал редуктора

Нередко возникают ситуации, когда в вращающий момент с редуктора передается на ответный механизм через приводные элементы. Такие компоненты, как зубчатые колеса, звездочки и шкивы, создают дополнительные радиальные нагрузки, которые необходимо учитывать при расчете и подборе редуктора. Радиальные (консольные) нагрузки, воздействующие на выходной вал, должны быть проверены с учетом коэффициента приложения нагрузки на соответствие допустимой нагрузке, указанной в таблицах выбора редукторов. Формула для расчет выглядит следующим образом:

D – делительный диаметр окружности приводного элемента,

k(t) – коэффициент приложения нагрузки.

Коэффициент приложения нагрузки k(t) значительно отличается в зависимости от типа приводного элемента, установленного на выходном валу редуктора. Значения коэффициента приведены в таблице 1.

Таблица 1. Значения коэффициента приложения нагрузки

Зубчатое колесо – число зубьев 20

В случае если радиальная нагрузка приложена не в центре вала, а на некотором расстоянии х необходимо дополнительно проверить два условия: условие долговечности подшипников и условие прочности вала на изгиб. Подробнее об этом вы можете узнать в каталоге нашей компании в соответствующем разделе.

Видео:Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать

Радиальная нагрузка на подшипник

В современных механизмах используется множество видов подшипников, рассчитанных на разную частоту вращения, условия эксплуатации и виды нагрузок. Осевые и радиальные силы – это факторы, действие которых рассматривают в первую очередь. От того, насколько эффективно деталь сопротивляется этим воздействиям, зависит надежность и функциональность узла вращения механизма. Мы рассмотрим, что такое радиальная нагрузка и как она действует на опоры вала.

Видео:9.1 Расчет валов приводаСкачать

Как действует радиальная нагрузка на опору?

Радиальной нагрузкой называют совокупность сил, действующих на подшипник перпендикулярно его осевой линии. Как определить радиальную нагрузку на опорную деталь с максимальной точностью? От того, насколько качественно рассчитан подшипник, зависит очень многое, в том числе срок службы механизма и безопасность его эксплуатации. В связи с этим выбор опорного узла считается ответственной задачей, которую должен выполнять квалифицированный специалист.

Расчет радиальной нагрузки учитывает несколько ее составляющих, среди которых наиболее значимыми являются:

• Масса вала;
• Масса оснастки на валу, например крыльчатки, стяжных гаек, обойм, фланцев и других элементов;
• Сила, связанная с действием на вал рабочей нагрузки, например жидкости, давящей на крыльчатку.

Также часто расчет учитывает и менее значимые факторы, например центробежные силы, воздействующие на опору из-за неполной статической уравновешенности оснастки. В зависимости от того, какой подшипник используется, радиальную нагрузку воспринимают разные элементы. В подшипнике качения восприятие происходит через шарики или ролики, передающие нагрузку на наружное кольцо и далее на опору, а в деталях скольжения – на вкладыши, изготовленные из специальных антифрикционных материалов. Большую роль в восприятии сил играет смазка, образующая тонкую и прочную пленку на поверхностях трения изделия.

Если рассматривать стойкость разных видов опор к радиальной нагрузке, то, вне всякого сомнения, лидирует подшипник роликовый. Если радиальная нагрузка шарикового подшипника передается на дорожки точечно, в месте соприкосновения шарика с поверхностью, по которой происходит его качение, то в роликовых опорах контакт происходит вдоль линии. Еще больший коэффициент нагрузки способны выдерживать игольчатые подшипники. Их ролики имеют значительную длину при небольшом диаметре и при достаточном количестве смазки в узле не вращаются под действием радиальных сил, а в совокупности образуют двигающийся вместе с валом элемент, эквивалентный вкладышу. Трение в таких подшипниках жидкостное, что снижает износ элементов и делает такие детали идеальным решением для максимально высоких радиальных нагрузок. Но собираясь использовать деталь с иглами, нужно не забывать, что как упорный элемент он абсолютно не подходит, так как не выдерживает осевых нагрузок.

Читайте также: Редуктор в деталях машин это

Видео:Инверсный планетарный редуктор, прецессирующий редуктор - объяснение большого передаточного числаСкачать

Особенности использования опор для радиальных нагрузок

Выбирая между шариковыми и роликовыми моделями, нужно учесть, что шариковый подшипник всегда будет более скоростным, чем изделие с роликами. При этом в случаях, когда частота вращения особенно велика и нагрузки несут динамический характер, иногда лучше установить не роликовый узел и не шарикоподшипник, а опору скольжения. При правильном расчете и достаточном количестве смазки радиальная нагрузка на подшипник скольжения воспринимается не его частями, а слоем масла, который при достаточно больших скоростях вращения имеет отличную несущую способность.

Эффективность работы подшипника с радиальными силами, зависит не только от правильного выбора детали по типу и характеристикам, но и от соблюдения технологии монтажа. Не следует забывать, что радиальная нагрузка, действуя на опору, уменьшает натяг, существующий между рабочим валом и внутренним кольцом изделия или наружным кольцом и посадочным местом корпуса. Постепенно эта проблема усугубляется и со временем приводит к образованию зазора. Это чревато тем, что поверхность вала будет проскальзывать по внутреннему кольцу, вызывая повышение температуры и износ, называемый в таких случаях вывальцовыванием. Чтобы этого не произошло, необходимо учитывать при установке опоры то, что чем выше радиальная нагрузка и частота вращения, тем плотнее нужно выполнять посадку колец. Со стороны корпуса механизма некачественный монтаж также способен стать причиной перемещения наружного кольца в процессе работы и, как следствие, повреждение опорной части корпуса, вплоть до его полного разрушения.

Важнейшим условием эффективной и длительной работы любого подшипника, рассчитанного на радиальную нагрузку, является его качество. Известные производители подшипников, такие как SKF, NSK и FAG максимально серьезно подходят к своей работе и используют при производстве своих продуктов специальные стойкие к износу сплавы с минимальным коэффициентом температурного расширения и особые конструктивные решения.

Наша компания предлагает подшипники качения и скольжения разного типа и размера от самых авторитетных компаний, продукция которых высоко ценится на мировом рынке. В каталоге на нашем сайте вы можете быстро и точно подобрать опору для оборудования любого направления и, если нужно, сравнить ее параметры с аналогами от других известных брендов. Выбор подшипника для радиальных нагрузок – это ответственная и сложная задача, поэтому ее лучше доверить специалисту. Квалифицированные сотрудники нашего интернет-магазина готовы оказать помощь при выборе детали, в соответствии с вашими требованиями и бюджетом покупки.

Читайте также: Регулировка газового редуктора omvl

Мы работаем на территории всей России и организуем доставку любых по объему партий подшипников в любой регион страны в максимально сжатые сроки. Все подшипники из нашего ассортимента – это оригинальная продукция с официальной гарантией от производителя, строго соответствующая международным стандартам и требованиям качества. Заказать подшипники на Prom-pod очень просто, так как наш сайт имеет дружелюбный интерфейс, а система оформления покупки максимально упрощена.

Видео:Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать

Методика расчета радиальных нагрузок на вал редуктора

Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать

Методика расчета радиальных нагрузок на вал редуктора

D – делительный диаметр окружности приводного элемента,

k(t) – коэффициент приложения нагрузки.

Таблица 1. Значения коэффициента приложения нагрузки

Зубчатое колесо – число зубьев 20

Видео:6.2 Кинематический расчет приводаСкачать

Что такое радиальная нагрузка редуктора

Методика выбора габарита редуктора, исходя из радиальной нагрузки на выходной вал:

1. Определяем место приложения радиальной нагрузки, расстояние Х

2. Определяем по каталогу выбранного редуктора, коэффициенты a, b, c
3. Определяем максимально допустимую радиальную нагрузку, действующую на подшипники, при чем полученное значение должно быть больше действующей радиальной нагрузки(*) :

4. Определяем максимально допустимую радиальную нагрузку, действующую на выходной вал, при чем полученное значение должно быть больше действующей радиальной нагрузки(**) :

Для правильного выбора редуктора необходимо выполнить оба условия (*) и (**).

Осевая нагрузка
Осевая нагрузка рассчитывается по ниже приведенной формуле:

Видео:Устройство планетарного редуктора. Принцип работы и конструкция редуктора.Скачать

Что такое радиальная нагрузка редуктора

В настоящее время для оценки нагруженности редуктора используют статистические типовые режимы «0 – V» по ГОСТ 21354; для электродвигателей – режимы «S1 – S10» по IEC 34-1. Компромиссным решением, учитывающим оба фактора, является использование коэффициента условий эксплуатации – FS, широко распространённое за рубежом.

Читайте также: Все виды понижающих редукторов

Для определения режима работы по FS необходимо знать:

Характер нагрузки:
«А» – спокойная безударная, момент инерции ротора двигателя больше приведённого к быстроходному валу момента инерции нагрузки;
«В» – нагрузка с умеренными ударами – приведённый момент инерции нагрузки не более чем в три раза превышает момент инерции ротора двигателя;
«С» – нагрузка с сильными ударами – приведённый момент инерции более чем в три раза превышает момент инерции ротора электродвигателя. Характер нагрузки сказывается, прежде всего, в период пуска/останова привода, поэтому в последнем случае «С», мы рекомендуем использовать устройство плавного пуска для снижения ударных нагрузок на передачу и, как следствие, повышения надёжности и долговечности привода в целом.
Продолжительность работы привода в сутки;
Число включений в час.

Для выбора коэффициента условий эксплуатации FS служит таблица 2., а для установления взаимосвязи с режимами эксплуатации по отечественной нормативной документации таблица 1.

Если Вам не удалось вычислить значение коэффициента эксплуатации FS на основе данных таблицы 2, то его значение можно определить, как произведение двух коэффициентов:

, где: – коэффициент, зависящий от характера нагрузки,

– коэффициент, зависящий от числа включений в час.

Значения коэффициентов и можно определить, пользуясь нижеприведенными графиками.

Выбирать мотор-редуктор следует с большим коэффициентом эксплуатации FS, чем расчетный.

Характер нагрузки можно принять на основе следующих примеров или исходя из конкретных условий:

Агрегаты, работающие в равномерном режиме работы «А»:
Мешалки для чистых жидкостей, загрузочные устройства для печей, тарельчатый питатель, генераторы, центробежные насосы, транспортеры с равномерно распределенной нагрузкой, шнековые или ленточные транспортеры для легких материалов, вентиляторы, сборочные конвейеры, маленькие мешалки, подъемники малой грузоподъемности, подъемные платформы, очистительные машины, фасовочные машины, контрольные машины.

Агрегаты, работающие в режиме работы с умеренными ударами «В»:
Мешалки для жидкостей и твердых материалов, ленточные транспортеры, средние лебедки, канализационные шнеки, волоконные установки, вакуумные фильтры, ковшовые элеваторы, краны, устройства подачи в деревообрабатывающих станках, подъемники, балансировочные машины, резьбонарезные станки, ленточные транспортеры для тяжелых материалов, домкраты, раздвижные двери, скребковые конвейеры, упаковочные машины, бетономешалки, фрезерные станки, гибочные станки, шестеренные насосы, штабелеукладчики, поворотные столы.

Агрегаты, работающие в режиме работы с сильными ударами «С»:
Лебедки и подъемники для тяжелых грузов, экструдеры, резиновые каландры, прессы для кирпича, строгальные станки, шаровые мельницы, мешалки для тяжелых материалов, ножницы, прессы, центрифуги, шлифовальные станки, камнедробилки, цепные черпаковые подъемники, сверлильные станки, эксцентриковые прессы, гибочные станки, поворотные столы, барабаны, вибраторы, токарные станки, прокатные станы, мельницы для цемента.

Характер нагрузки и время работы в сутки

– момент инерции внешней нагрузки, приведенный к быстроходному валу: , ;

– момент инерции ротора двигателя, .

источники:

https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-radialnaya-nagruzka-reduktora