Жиркин Ю.В. Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин. Учебник. Часть 1
Подождите немного. Документ загружается.
k - коэффициент перераспределения момента, передавае-
ах 0,5
зора
мого через зубчатое зацепление (изменяется в предел
...1,0).
.34,830/80*30/*
1−
=== cn
ππω
Среднее значение относительного диаметрального за
для посадки
∅600 H8/e8
ψ
= ( 0,329+0,135 ) / 2 ·600 = 3,9 ·
4
10
−
.
Определяем рабочую температуру по зависимости (8.4)
22
25044714820660
pbx
ttap/d , ,/, C.=+⋅ =+ ⋅ ⋅ =°
Из зависимости (8.5)
.47,4)37,18,2(*)37,1(26,11
18.1
=−=
−−
a
Нагрузка на подшипник
308206 148
a
Ppdl , , ,
М
Н .=⋅⋅=⋅ ⋅ =
Находим кинематическую вязкость минерального масла
температурах 40, 50 °С:
237,2
=
л. В выбираем И - 40 А или в соответствии с
необходимо учитывать размеры подшипника и частоту
чину нагрузки, действующей на подшипник,
е-
8.2. Подобрать марку минерального масла для
я шестеренной клети стана 1700 горячей про-
при эталонных
ν
;/7,269,0/24/
2
6060
смм
tt
===
==
ρη
ν
50
=ν
60
*(60/50)
;c/мм1,41)50/60(7,26
237,2n
==
n = (1 + lg
ν) / (2,8 – lg
0
t ) = (1 + lg 26,7) / (2,8 – lg 60) = 2,37;
ν
)40/60(7,26
40
= .с/мм75
Из табл. 1 при
ГОСТ 17479.4 - 87 И-Г-А - 68.
8.3.2. Выбор марки минерального масла
для подшипников качения
При выборе марки минерального масла для подшипнико-
ого узла в
его вращения, вели
рабочую температуру подшипникового узла
и состояние окру-
жающей среды.
Выбор необходимой вязкости минерального масла осущ
ствляется по номограммам на рис. 8.1. Марка минерального
масла находится из табл. 1 прил. В.
Пример
подшипников качени
катки.
131
Исходные условия:
Частота вращения шестеренных валков - 500 об/мин; под-
.
, ко-
ческий, двухрядный с наружным диаметром D = 540 мм. Тогда
ки, соответствующей
им вертикаль до пересечения с наклонной
изон-
=
или 100 °С)
ординат, равной 12 мм
2
/с, проводим гори-
60
ую
ю,
сече-
8.
шипник -№ 97172; рабочая температура подшипника – 60
°С
Решение.
Подшипник № 97172 роликовый, радиально-упорный
ни
средний диаметр D
o
= (d+D) / 2 = (360+540) / 2 = 450 мм.
По номограмме «а» на рис. 8.1 из точ
D
o
= 450 мм провод
линией n = 500 об/мин. Из точки пересечения проводим гор
тальную линию до пересечения с осью ординат. Получаем
ν
.c/мм12
2
60t
=
По номограмме «б» рис. 8.1 находим вязкость минерально-
го масла при эталонной температуре (40, 50
Из точки на оси
зонталь до пересечения с вертикалью, проведенной из точки
°С.
Из точки пересечения проводим прямую, параллельн
ближайшей наклонной прямой, до пересечения с вертикаль
проведенной из точки (40, 50 или 100 °С).
Из полученной точки проводим горизонталь до пере
ния с осью ординат. Находим:
ν
;c/мм18
2
50
=
ν
.c/мм28
2
40
=
Из табл. 1 прил. В выбираем марку минерального масла
–20 А ГОСТ 20799 – 8И
132
10 20 50 100 200 5001000
3
5
10
20
50
100
200
500
1000
n
=
2
о
б
/
м
и
н
5
1
2
0
5
1
0
0
2
0
Up
5
0
1
0
0
0
0
5
0
0
1
0
0
0
1
5
0
0
2
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
5
0
0
0
0
n=100000 об/мин
D
0
, мм
а
20 30 40 50 60 70
t,
0
C
80 90 100 110 120
450
260
170
50
70
100
40
30
Up
20
9
10
7
8
5
6
б
а б
Рис.8.1. Номограммы для выбора масла с вязкостью,
соответствующей заданным условиям эксплуатации
8.3.3. Выбор марки минерального масла
для зубчатых зацеплений
133
На выбор марки минерального масла для зубчатых пере-
дач оказывают влияние: температурный режим (50 – 130 °С), ок-
ружная скорость, нормальные контактные напряжения в зоне
онтакта, твердость и состояние контактирующих поверхностей.
для легко- и средненагруженных зубчатых
ые масла без присадок.
до 100 м/с, в средненагруженных зубчатых зацеплени-
х
противозадирными присадками табл. 2 прил. В.
Определение необходимой вязкости минерального масла
к
Как правило,
передач применяют индустриальн
В легконагруженных зубчатых зацеплениях нормальные
контактные напряжения не превышают 800 МПа при окружной
скорости
ях соответственно 1200 МПа и 10 - 15 м/с. Для более тяжелы
условий работы используют индустриальные масла с противоиз-
носными и
для стальных зубчатых передач производится по графику на рис.
8.2. в зависимости
от параметра
x
2
5
10
max
HV p
x;
υ
⋅
=
⋅
(8.8)
Па;
ие,
нахождения твердости по Виккерсу, зная значение
вердости по Роквеллу, можно пользоваться зависимостью:
где HV - твердость по Виккерсу, М
max
p - максимальное нормальное контактное напряжен
МПа;
υ
- окружная скорость, м/с.
Для
т
(
)
;HRC1101086,1HV
2
6
−
−⋅⋅= (8.9)
Наибольшее нормальное контактное напряжение для:
ких прямозубых зацеплений цилиндричес
(
)
;105,9
22
42
max
bAu
p
k
⋅⋅
⋅=
(8.10)
1
3
MKu ⋅⋅+
цилиндрических косозубых и шевронных зацеплений
(
)
;105,7
42
p
k
⋅=
(8.1
1
3
MKu ⋅⋅+
1)
22
max
bAu ⋅⋅
конических зацеплений
26
3
5310
⋅⋅
=⋅
k
max
uKM
ek
p
,,
(8.12)
d
u - передаточное число; где
134
A - межцентровое расстояние, м;
- изготовление обеих зацепляющихся шестерен из одной
одной из шестерен из никелевой или хромо-
емпература окружающего воздуха выше 25
°C.
й сте-
- температуре окружающего воздуха ниже 10
°C;
b - ширина зубчатого венца, м;
ek
d - диаметр внешней делительной окружности (на допол-
нительном конусе), м;
k - коэффициент, равный 1,3...1,5 (меньшие значения следу-
ет выбирать при расположении колес на валах, близком к сим-
метричному; большие значения - при несимметричном располо-
и колеса); жени
k
M - крутящий момент на колесе, МН ·м.
Верхний предел вязкости (рис. 8.2) принимается при сле-
дующих условиях:
марки или хотя бы
никелевой стали со сквозной закалкой;
- работа передачи с ударными нагрузками;
- т
Нижний предел (меньшее значение вязкости) при:
- высокой точности обработки шестерен (не менее 6-
пени точности);
- фосфатированной или сульфидированной шестерни;
- параметре
x
> 100.
Пример 8.3. Подобрать марку минерального масла для
ия шестеренной клети кварто 800 / 1400 х
мент прокатки - 2 МН ·м;
лина шестеренного валка - 1700 мм;
материал шестеренных валков - сталь 40 ХН;
еделяем параметр x
зубчатого зацеплен
2800.
Исходные данные:
мо
межцентровое расстояние - 1000 мм;
частота вращения - 50-120 об/мин;
д
твердость поверхности зубъев - HRC 50.
Решение.
Опр
2
5
55
517 4 6 10
907
10 2 62 10
max
HV P
,
x
.
⋅⋅
= =
,
υ
⋅⋅
⋅
=
6262
1 86 10 110 1 86 10 110 50 517HV , ( HRC ) , ( )
−−
=⋅ − =⋅ − =
.
Для шевронных зацеплений
135
3
3
24 4
1
2131
(u ) k M
,
+⋅⋅
⋅⋅
5
4 6 10,.
=⋅
22 22
7 5 10 7 5 10
1117
k
max
P, ,
uAb ,
=⋅ =⋅
⋅⋅ ⋅⋅
60 3 14 1 50 60 2 6dn / ( , ) / ,
м
/ с.
υ
π
=
=⋅⋅ =
Так как шестеренные валки изготовлены из хромоникеле-
вой стали, то значение вязкости находим по верхней кривой .
Значению параметра
x =907 соответствует значение кине-
матической вязкости
ν
2
50
190
м
м /c.=
Найдем значения кинематической вязкости при эталонных
температурах 100 и 40
°С.
50
50 100 190 0 5 25
n,
(/ ) ,
291 2
м
м / с==⋅=
;
,
100
νν
;
1 2 8 1 190 2 8 50 2
pp
n ( lg )/( , lg t ) ( lg )/( , lg ) 91
ν
=+ − =+ − =
291 2
50 40 190 1 25 364
n,
(/) ,
40 50
м
м /c.
νν
==⋅=
Так как контактные нормальные напряжения
5
4610
max
P
,·=
=678 МПа < 800 МПа, то выбираем минеральное
масло без присадок П-28 ГОСТ 6480 –78 или ИГП-182 ТУ 38
101413-78. По новой классификации И-Т-А- 460 или И-Т-С- 320.
136
Рис.8.2. Зависимость вязкости минерального масла от параметра x
137
8.3.
ных
сти
4. Выбор марки минерального масла для червячных передач
Необходимую вязкость минерального масла для червяч-
передач определяют по номограмме на рис. 8.3 в зависимо-
от отношения
s
K
/
ν
, определяемого из зависимости:
3
s
K
M
;
A
n
ν
=
⋅
(8.13)
где М - крутящий момент на червячном колесе, Н ·м;
А - межосевое расстояние, м;
n - частота вращения червяка,
1
мин
−
.
По найденному значению вязкости
40
ν
при t = 40 °С выби-
т марку минерального масла. Как правило, вязкораю сть высоко-
Поэ
вязких минеральных масел в таблицах приводится при t = 100
°С.
тому вязкость
100t
ν
=
находят из зависимостей (7.12) и (7.13), а
ем из табл. 3,4 прилзат .В выбирают марку минерального масла.
V
4p
мм
2
/с
1200
K
1
fv, H*мин/м
2
0
10 10
2
10
3
10
4
10
5
800
400
Рис. 8.3. Определение вязкости минерального масла
для червячных передач
Пример 8.4. Подобрать марку минерального масла для
червячного редуктора механизма подъема штабелировочного
стола.
Исходные данные:
крутящий момент на червячном колесе - 50 кН ·м;
межосевое расстояние - 0,625 м;
138
частота вращения червяка - 560 мин
1−
.
Решение.
Определяем параметр
s
K/
ν
333
50 10 0 625 560 4023
s
K/ M/An /, .
ν
==⋅ ⋅=
2
По номограмме рис. 8.З ходим
40
570
на
м
м /c.
ν
=
Для высоковязких минеральных масел в таблице значения
вязкости даны при эталонной температуре t
эт
=100°С
Находим
314 2
100 40
40 100 570 40 100 32
n,
(/ ) (/ )
м
м /c.
νν
==⋅=
40
12840314n( lg )/(, lg ) ,.
ν
=
+−=
Из табл. 3 прил. В выбираем минеральное масло цилинд-
овое - 38 ГОСТ 6411 - 76.
Задачи
Каждая задача имеет 4 варианта (1, 2, 3, 4).
Первый вариант (1.1) - исходные условия задачи.
Второй вариант (1.2) - в исходных условиях скорость сколь-
ения или частота вращения принимаются меньшими в 2 раза.
Третий вариант (1.3) - в исходных условиях скорость сколь-
ения или частота вращения принимаются меньшими в 1,5 раза,
нагрузка в контакте - в 1,5 раза большей.
Четвертый
вариант (1.4) - в исходных условиях скорость
кольжения или частота вращения принимается меньшими в 3
аза.
Задача 1.
р
ж
ж
а
с
р
Подобрать смазочный материал для подшипников
кольжения клети Дуо сортового стана «350».
сходные данные:
авление металла на валки - 0,7 МН;
астота вращения валков - 600 об./мин;
нутренний диаметр подшипника - 250 мм;
лина подшипника - 200 мм;
посадка подшипника - E9/h8.
Задача 2.
с
И
д
ч
в
д
Подобрать смазочный материал для подшипников
качения валков №777752 клети кварто 500/1300
×1200.
Исходные данные:
139
давление металла на валки - 20 МН;
скорость прокатки - 30 м/с;
смещение оси рабочих валков
относительно опорных - 10 мм.
Задача 3. Подобрать смазочный материал для ПЖТ опорных
валков со следующими параметрами: d = 900 мм, l = 700 мм, по-
садка подшипника E8/h8.
Исходные данные задачи 2.
Задача 4.
Подобрать смазочный материал для ПЖТ валков
клети Дуо 250 проволочного стана «250».
Исходные данные:
давление металла на валки - 0,4 МН;
скорость прокатки - 40 м/с;
внутренний диаметр втулки - 180 мм;
длина подшипника - 150 мм;
посадка подшипника - E9/h8.
Задача 5.
Подобрать смазочный материал для двухступен-
чатой цилиндрической передачи нажимного механизма клети
кварто 800/1500
× 2800.
Исходные данные:
передаваемая мощность - 100 кВт;
частота вращения шестерни I ступени - 730 об/мин;
межцентровое расстояние I ступени - 190,9 мм;
межцентровое расстояние II ступени - 1092 мм;
передаточное число I ступени - 5.35;
передаточное число II ступени - 2.15;
ширина зубчатого венца I ступени - 195 мм;
ширина зубчатого венца II ступени - 280 мм;
материал зубчатых колес - Сталь 40ХН.
Задача 6.
Подобрать смазочный материал для комбиниро-
ванного редуктора шестеренной клети дрессировочного стана
кварто 600/1500
× 2500.
Исходные данные:
передаваемая мощность - 260 кВт;
наибольший крутящий момент на
140