Исследование момента сопротивления вращению и статической грузоподъемности упорного подшипника качения

ЛИТЕРАТУРА

1. Козлов Д.В. Экспериментальное исследование влияния режимов шлифования на качество обработанных поверхностей на круглошлифовальном станке Weiss WKG-05 / Д.В.Козлов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 2011. С. 126-133.

2. Кулаков Ю.М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю.М.Кулаков, В.А. Хрульков, И.В. Дунин-Барковский. М.: Машиностроение, 1975. 144 с.

Козлов Дмитрий Викторович -

аспирант кафедры «Автоматизация и управление технологическими процессами» Саратовского государственного технического университета

Игнатьев Александр Анатольевич -

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автоматизация и управление технологическими процессами» Саратовского государственного технического университета

Статья поступила в редакцию 16.05.2011, принята к опубликованию 24.06.2011

УДК 621.923

А.В. Королев

ИССЛЕДОВАНИЕ МОМЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЮ И СТАТИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ УПОРНОГО ПОДШИПНИКА КАЧЕНИЯ

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния геометрических параметров упорного подшипника качения на момент сопротивления качению и статическую грузоподъемность. Установлены рациональные геометрические параметры подшипника.

Kozlov Dmitry Viktorovich -

Post-graduate Student of the Department of «Automation and management of technological processes» the Saratov State Technical University

Ignatyev Aleksandr Anatoljevich-

Doctor of technical sciences, professor, head of Department «Automation and management of technological processes» the Saratov State Technical University

Подшипник, геометрические параметры, момент сопротивления, статическая грузоподъемность, эксперимент

A.V. Korolev

INVESTIGATION OF THE MOMENT AND STATIC RESISTANCE TO THE ROTATION DUTY THRUST BEARING ROLLING

The results of experimental studies on the effect of geometrical parameters of rolling element thrust bearing at the time of the rolling resistance and the static load capacity. Rational geometric parameters are set by the bearing.

Bearing, geometric parameters, moment of resistance, static lifting, experiment

Известно, что момент сопротивления вращению и статическая грузоподъемность относятся к числу важных характеристик работоспособности упорных подшипников. Однако в технической литературе недостаточно сведений, необходимых для расчета рациональных геометрических параметров подшипника, обеспечивающих эти показатели. С целью разработки методики расчета геометрических параметров упорных подшипников были проведены специальные экспериментальные исследования.

В качестве объекта исследований использовались подшипники 1118-2902840-01. Подшипник предназначен для восприятия радиальных и осевых нагрузок в верхней опоре стойки передней подвески автомобилей семейства ВАЗ-1118 (Калина) и ВАЗ 2170 (Приора).

С целью проведения экспериментальных исследований на базе вертикально-сверлильного станка 2Н125 была создана экспериментальная установка для измерения момента сопротивления вращению, а на базе модернизации гидравлического пресса, установленного в лаборатории ОНИЛ ТАПС, производилось измерение статической грузоподъемности.

В процессе измерения момента сопротивления вращению испытуемый подшипник нагружается осевой силой Р, которая передавалась от шпинделя радиально-сверлильного станка от рукоятки подачи, на которую навешивается груз определенной величины. Тарировка воздействия осевой силы на подшипник производилась с помощью динамометра типа ДОРМ-0,3. Для повышения стабильности результатов измерения подшипнику перед началом измерения придавали вращение в течение 5-6 оборотов. Измерение момента сопротивления вращению подшипника производится вручную моментомером ББ6К4 ТОНШСН1 производства Японии.

Методика измерения статической грузоподъемности заключалась в следующем. На станину пресса устанавливался динамометр типа ДПУ-50 и с помощью регулирования давления в цилиндре пресса на штоке цилиндра устанавливалась нагрузка, равная минимальной расчетной статической грузоподъемности. При неизменном давлении в цилиндре шток подводился к динамометру 3 раза и по трем показаниям определялось среднее значение и максимальная разница в показаниях динамометра. Как было установлено, максимальная разница в показаниях значения силы воздействия штока на динамометр при неизменном давлении в цилиндре не превышало 2%.

После этого все испытываемые подшипники, ранее подвергшиеся измерению момента сопротивления вращению, подвергались воздействию установленной нагрузки. После этого подшипники разбирались и у них осматривались дорожки качения. Те подшипники, которые на дорожках качения имели следы пластической деформации от шариков, в дальнейших измерениях не участвовали. В качестве примера на рис. 5 приведены фотографии колец подшипника со следами пластической деформации от воздействия нагрузки. Затем вновь на станину пресса устанавливался динамометр и регулировалось давление в цилиндре пресса так, чтобы нагрузка на штоке увеличилась на 1000 Н. Вновь оставшиеся подшипники подвергались воздействию новой установленной нагрузки и вновь отсеивались те подшипники, на дорожках которых оставались следы пластической деформации. Так повторялось до тех пор, когда на последнем из испытываемых подшипников появились следы пластической деформации.

За величину статической грузоподъемности принималась нагрузка, которая предшествовала появлению следа пластической деформации.

Регулируемыми количественными факторами являлись радиус профиля дорожки качения т^, диаметр шариков . волнистость дорожек качения Ж и внешняя нагрузка Р .

Поскольку число количественных факторов в нашем случае равно четырем, то выбираем план полного факторного эксперимента - 24. Эти факторы и область их определения приведены в таблице.

Для поверки гипотезы однородности дисперсии использовался критерий Кохрена с уровнем значимости 0,05, значимость коэффициентов регрессии оценивалась по - крите-

рию Стьюдента с уровнем значимости 0,05, оценка адекватности модели определялась по критерию Фишера с уровнем значимости 0,05.

Показателями исследуемых подшипников (параметрами оптимизации) являлись:

(У\) Мг - момент сопротивления вращению (Н • м );

(7з) Сс - статическая грузоподъемность подшипника, Н .

В результате обработки экспериментальных исследований были получены математические модели, устанавливающие связи момента сопротивления качению подшипника и его статической грузоподъемности с основными влияющими факторами: диаметром шариков, соотношением радиуса профиля желоба подшипника и диаметра шариков, волнистости дорожки качения и осевой нагрузки на подшипник. Математические зависимости имеют следующий вид:

М1 = 0,445 + 8,71 • 10-4 • Р-0,212• ds +1,19-А + 4,58•Ж- ;

-1,37-10-3 • Р•А

Сс = 107,2 +1,03 • 10-3 • Р + 9,6 • ds - 239,6 • А - 241,3 • Ж,

где М} - момент сопротивления качению, Н • м; Сс - статическая грузоподъемность подшипника, Н • 103 ; ds - диаметр шариков, мм; А - отношение радиуса дорожки качения г^ к диаметру шариков: А = гg / ds; Ж - волнистость дорожки качения, мм; Р - осевая нагрузка на подшипник в процессе измерения сопротивления вращению, Н .

Варьируемые факторы и области их определения

№ п/п Обозначение фактора Наименование фактора, размерность Натуральные границы области определения

нижняя верхняя

1 X, (Р ) Статическая нагрузка, Н 3000 6500

2 Х2 (А ) Отношение А = г^ / ds 0,515 0,566

3 Хз( ds) Диаметр шариков, мм 5 5,5

4 Х4 (Ж ) Волнистость W, мм 0,005 0,020

Как видно из равенства (1), диаметр шариков ds и волнистость Ж дорожки качения оказывают на момент сопротивления вращению М1 непосредственное влияние. Осевая нагрузка на подшипник Р и соотношение радиуса профиля дорожки качения и диаметра шариков А оказывают на момент сопротивления вращению взаимное влияние. Это означает, что с возрастанием нагрузки Р на подшипник влияние соотношения радиуса дорожки качения и диаметра шариков А на момент сопротивления вращению падает, и при возрастании соотношения радиуса дорожки качения к диаметру шариков А влияние осевой нагрузки Р на момент сопротивления вращению уменьшается. На статическую грузоподъемность все факторы оказывают непосредственное влияние (2).

На рис. 1-4 показано влияние на момент сопротивления вращению всех исследуемых факторов. На каждом рисунке представлено влияние одного из факторов при верхнем, нижнем и промежуточных значениях других факторов. В подрисуночной подписи указаны размерности величин.

Как видно, одно из значительных влияний на момент сопротивления вращению подшипника оказывает внешняя нагрузка на подшипник Р . Момент сопротивления вращению находится в прямой зависимости от нагрузки. Так, с возрастанием нагрузки с 3000 до 6500 Н (в 2,17 раза) момент сопротивления вращению увеличивается при минимальном значении

прочих факторов с 0,5 до 1,1 Н • м (в 2,2 раза), при максимальных значениях прочих факторов - с 0,33 до 0,66 Н  м (в 2 раза). Объясняется это тем, что с увеличением нагрузки возрастают размеры площадки контакта и возрастает сила трения шариков и дорожек качения.

Но наиболее значимым фактором является соотношение радиуса тел качения и дорожек качения. Из рис. 2 видно, что увеличение отношения радиуса дорожки качения к диаметру шариков приводит к уменьшению момента сопротивления качению. Так, возрастание величины А с 0,515 до 0,566 (на 10%) приводит к уменьшению момента сопротивления качения при максимальных значениях прочих факторов с 1,06 до 0,67 Н • м (на 58%). При минимальных значениях прочих факторов такое же увеличение значения А вызывает уменьшение момента сопротивления вращению с 0,52 до 0,37 Н • м (на 40%). Такое значительное влияние соотношения радиусов тел и дорожек качения на момент сопротивления вращению объясняется тем, что при близких значениях радиусов тел и дорожек качения резко возрастает размер площадки контакта в поперечном направлении и за счет кривизны контактирующих поверхностей резко повышается момент трения между телами и дорожками качения.

При повышении радиуса дорожки качения по отношению к телам качения размер площадки контакта между ними уменьшается, что приводит к значительному снижению момента трения между шариками и дорожками качения.

Размер шариков в подшипнике оказывает менее значительное влияние на момент сопротивления вращению, чем два других рассмотренных фактора. Из рис. 3 видно, что с возрастанием размеров шариков момент сопротивления вращению уменьшается. Например, при минимальных значениях прочих факторов увеличение диаметра шариков с 5 до 5,5 мм (на 10%) момент сопротивления вращению уменьшается с 0,51 до 41 Н • м (на 24%). При максимальных значениях прочих факторов это уменьшение составляет 15% - с 0,77 до 0,67 Н • м. Влияние размера тел качения на момент сопротивления вращению объясняется тем, что с возрастанием размеров тел качения уменьшается число шариков в подшипнике и увеличивается плечо -диаметр шарика, на котором действуют силы трения в подшипнике. Эти факторы оказывают положительное влияние на момент сопротивления. С другой стороны, с возрастанием размеров тел и дорожек качения возрастает размер площадки контакта. Это отрицательный фактор. Но действие положительных факторов более значительно, чем отрицательных, и поэтому в целом увеличение размеров тел качения при водит к снижению момента сопротивления.

1.2

М1 (р, ^, А 0, Wo) !

1Ш (р,, А 1, W1)(

1Ш (Р, ¿э,, А 2, W2) ___у и

М1

0.8

0.6

0.4

0.2 2х103

М1

М1

М1 (Рз 1*2 , А , W2)l

М1 (Р4 , А

4x10 6х10 р

8x10

1.2

0.8

0.6

0.4 0.5

0.522 0.545

А

0.567

Рис. 1. Зависимость момента сопротивления вращению М1 от осевой нагрузки на подшипник Р

Рис. 2. Зависимость момента сопротивления вращению от соотношения радиуса дорожки качения и диаметра шариков А

Наименее значительным фактором из числа исследуемых является волнистость дорожек качения. Из рис. 4 видно, что с возрастанием волнистости дорожки качения в пределах от 0,005 до 0,02 мм (в 4 раза) момент сопротивления вращению возрастает на 11-12%. Наличие волнистости на дорожках и телах качения приводит к неравномерной нагрузке на тела

87

1

качения. Те тела качения, которые находятся на вершинах неровностей, нагружены более значительно, чем те, которые находятся во впадинах. Поэтому, с одной стороны, с возрастанием волнистости уменьшается число тел качения, находящихся в полном контакте. С другой стороны, повышенная нагрузка на тела качения способствует увеличению размеров площадок контакта, что приводит к повышению трения между телами и дорожками качения. Влияние последнего из указанных факторов преобладает.

Но особенно значительное влияние волнистость оказывает на колебание силы трения. В ходе экспериментов замечено, что при повышенной волнистости колебание момента сопротивлению вращения значительно возрастает. Это может привести к вибрации подшипника в процессе эксплуатации и преждевременному выходу его из строя. С целью определения допустимых пределов изменения волнистости следует продолжить исследования в направлении изучения влияния наиболее значимых факторов на ресурс работы подшипника.

Таким образом, наиболее значительное влияние на момент сопротивления вращению оказывают соотношение радиусов тел и дорожек качения и внешняя нагрузка. Менее значительно влияет размер тел качения. Наиболее слабое влияние на момент сопротивления вращению оказывает волнистость дорожек качения при ее изменении в тех пределах, в которых производилось исследование.

0.8

0.7

мt (р0, , а 0,

Mt (Р1, С^ , А 1, Mt ( Р2, (^, А 2, "№2)°-6

мt (р3, , А 3, да3)0 5

0.4

Mt (рх, сЪ0, А 0, №) Mt(Р2, сЬх , А!, №) 0 8 Mt (Р3, сЪ2 , А 2, W) Mt (р4, сЪ3, А 3, w)0.75

5.2 5.4

5.6

5x10

0.02

Рис. 3. Влияние диаметра шариков й 8

на момент сопротивления вращению 1Ш (Н^м ) подшипника

0.01 0.015

w

Рис. 4. Зависимость момента сопротивления вращению 1М

Важно сопоставить момент сопротивления вращению в данном подшипнике с общепринятыми нормами момента сопротивления. Известно, что трение в подшипниках качения представляет собой сложный физический процесс, обусловленный множеством влияющих факторов. К числу этих факторов относятся дифференциальное проскальзывание рабочих поверхностей на площадках контакта, гироскопическое верчение шариков в шариковых подшипниках, потери на упругий гистерезис в материалах контактирующих тел, адгезионное взаимодействие поверхностей дорожек и тел качения, сопротивление смазки, трение тел качения в сепараторе и др. Поэтому общий момент трения может быть с достаточной точностью установлен только экспериментальным способом путем приложения начального сдвигающего момента (статический момент трения) или в условиях вращения подшипника (динамический момент трения).

Практический интерес представляет сравнительная оценка результатов измерения сопротивления вращению испытываемых подшипников и среднестатистического значения момента сопротивления качению. Общестатистическое значениу сопротивления качению под-считывается с помощью приведенного коэффициента трения:

М = 1п

•10-3 • Р • -, 2

5

где Р - внешняя нагрузка, Н; d - диаметр отверстия подшипника, мм; /прив - приведенный коэффициент трения.

Указанная формула верна для лабораторных условий измерения момента сопротивления подшипников качения, кольца и тела качения которых изготовлены из подшипниковой стали. Она не учитывает действие ряда факторов, например, таких как технологические и монтажные погрешности. Для практических расчетов найденное по формуле значение следует увеличить в 1,5-2 раза.

По данным доктора Арвида Пальмгрена (СКФ), значения приведенного коэффициента трения равны:

1. Радиальные шариковые подшипники - 0,0018.

2. Сферические шарикоподшипники - 0,0010.

3. Упорные шарикоподшипники - 0,0013.

4. Роликовые подшипники - 0,0011.

5. Игольчатые подшипники - 0,0045.

Если воспользоваться этими данными, то в стандартном упорном подшипнике с отверстием 60 мм, как в нашем случае, момент сопротивлению вращению при нагрузке Р=4000 Н будет равен

М. = (1,5 - 2)  0,0013 -10-3  4000  — = 0,2 - 0,3 Н  м.

» 2

Полученное значение близко к результатам, полученным в процессе экспериментальных исследований. Следовательно, несмотря на то, что кожух используемого в опорах подшипника не является металлическим, а выполнен из пластмассы, все же при тщательном изготовлении подшипника можно получить значения момента сопротивления вращения подшипника, близкие к моменту трения в обычных металлических упорных подшипниках.

Выше была приведена зависимость статической грузоподъемности подшипников от влияющих факторов (2). По результатам исследования построены зависимости статической грузоподъемности от основных влияющих факторов, в том числе от размера тел качения, соотношения радиусов тел и дорожек качения, волнистости поверхности дорожек качения и от нагрузки, при которой осуществлялось измерение момента сопротивления вращения. Полученные зависимости приведены на рис. 5-8.

Как видно из представленных графиков, наибольшее влияние на статическую грузоподъемность оказывает соотношение радиусов кривизны тел и дорожек качения (рис. 5). С увеличением отношения радиуса дорожки качения к диаметру шариков статическая грузоподъемность, как и следовало ожидать, падает очень значительно. Так, при изменении величины А с 0,515 до 0,566 (на 10%) статическая грузоподъемность уменьшается с 35000-38000 до 23000-27000 Н, т.е. на 40-50%. Объясняется это тем, что, как отмечалось выше, с возрастанием значений А уменьшаются размеры площадок контакта и площадь контакта шариков и дорожек качения. Это приводит к возрастанию контактных напряжений и, как следствие, к снижению статической грузоподъемности подшипника.

Следовательно, соотношение размеров тел и дорожек качения оказывает на работоспособность подшипника противоречивое влияние.

С одной стороны, с возрастанием А уменьшается момент сопротивления качению. С другой стороны, возрастание величины А приводит к снижению статической грузоподъемности подшипника. По всей вероятности, следует стремиться к минимуму момента сопротивления вращению путем ограничения нижней границы статической грузоподъемности.

На рис. 6 приведена зависимость статической грузоподъемности от диаметра тел качения. Как видно, с возрастанием размеров тел качения статическая грузоподъемность подшипника возрастает, причем увеличение размеров тел качения на 10% приводит к возрастанию стати-

ческой грузоподъемности на 11-20%. Так как с увеличением размеров тел качения уменьшается и момент сопротивления качению, в упорно-радиальных подшипниках следует стремиться использовать тела качения из конструктивных соображений максимально допустимых размеров.

С возрастанием волнистости дорожек качения колец подшипников статическая грузоподъемность подшипника уменьшается. С возрастанием волнистости в 4 раза статическая грузоподъемность подшипника уменьшается на 12-14%. Возможно, при более значительном повышении волнистости ее влияние на статическую грузоподъемность будет более существенным. Во всяком случае, величину волнистости дорожек качения следует ограничивать, так как с ее возрастанием не только снижается статическая грузоподъемность, но, как было показано выше, возрастает момент сопротивления вращению.

Несколько неожиданным оказалось влияние на момент сопротивления вращению подшипника нагрузки, при которой измерялся момент сопротивления вращению. Как видно из рис. 8, с возрастанием указанной нагрузки статическая грузоподъемность подшипника возрастает. Увеличение нагрузки в 2 раза приводит к возрастанию статической грузоподъемности до 20%. Объясняется это тем, что перед измерением момента сопротивления вращению подшипнику под заданной нагрузкой давали несколько оборотов. По всей вероятности, в процессе измерения момента сопротивления вращению осуществлялась приработка поверхностей тел и дорожек качения. Уменьшались отдельные микронеровности, снижалась волнистость. Это могло способствовать повышению статической грузоподъемности.

Сс(Р1, (1з0, д , \¥0) Сс(р2, аз 1, д , Сс(р3, (1з2, д , \¥2)30 Сс(Р4, (183 , д , \¥з)25

Сс(Р0, аз, д 0, 1^0)35

Сс (р1, аз, д 1, w1) Сс(р2, аз, д 2, w2)30 Сс(Рз, (1з, д з, 1^з)25

Рис. 5. Зависимость статической грузоподъемности С с от отношения

радиуса профиля дорожек и тел качения Д

Рис. 6. Влияние на статическую грузоподъемность подшипника С с

размера тел качения й

40

40

20

20

0.5

0.522

0.545

0.567

5

5.2

5.4

5.6

д

аз

36

34

Сс( Р1, (1з0, Д 0, №) Сс( Р2, аз1, Д1, №) Сс( Р3, (1з2, Д 2, '^32 Сс( Р4, азэ, д 3, ^)30

28

5x10

0.02

0.01 0.015 W

Рис. 7. Зависимость статической грузоподъемности С с от отношения радиуса

профиля дорожек и тел качения Д

40

35

Сс(р, (Ъ0, Д 0, Wo) Сс(р, (1з1, Д ь W1) Сс(р, (Ь2, Д 2, W2)30

Сс(р, а83, д 3, Wз)25

20'-

3

2х103

3.5x10

Рис. 8. Влияние на статическую грузоподъемность подшипника Сс размера тел качения й

Заключение

33 5х103 6.5х103

Р

1. С целью дальнейшего совершенствования конструкции упорно-радиальных подшипников 1118-2902840 выполнены экспериментальные исследования зависимости момента сопротивлению вращению и статической грузоподъемности подшипников от основных влияющих факторов: внешней нагрузки, диаметра шариков, соотношения радиусов кривизны дорожек и тел качения и волнистости дорожек качения. Выбор этих показателей работы подшипников позволяют определить рациональные конструктивные параметры подшипника, так как большинство из них оказывают на данные показатели противоположное влияние.

2. Спроектированы и изготовлены специальные экспериментальные установки для измерения момента сопротивления вращению подшипника и его статической грузоподъемности. Установка для измерения момента сопротивления вращению изготовлена на базе ра-диально-сверлильного станка, установка для измерения статической грузоподъемности выполнена путем модернизации гидравлического пресса.

3. Разработана методика полного факторного эксперимента 24, позволяющего провести исследования на двух уровнях каждого из исследуемых факторов и тем самым снизить трудоемкость исследований, а также выявить не только прямое влияние каждого из исследуемых факторов, но и их взаимовлияние на показатели подшипника.

4. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований обеспечила возможность выявить математические зависимости, связывающие момент сопротивления вращению и статическую грузоподъемность подшипника с исследуемыми факторами, и тем самым производить расчеты рациональных геометрических параметров подшипников и осуществлять прогнозирование работы подшипника. Математические модели адекватны опытам с вероятностью более 95%.

5. Установлено, что наибольшее влияние на момент сопротивления вращению и статическую грузоподъемность подшипника оказывает отношение радиусов профилей дорожек и тел качения. С возрастанием этого отношения момент сопротивления качению уменьшается, но снижается статическая грузоподъемность подшипника. Значение этого соотношения также ограничивается тем, что с его возрастанием, как известно, увеличивается радиальный зазор в подшипнике, что может в процессе эксплуатации привести к повышенной вибрации подшипника.

6. Показано, что с возрастанием диаметров шариков в подшипнике уменьшается момент сопротивления вращению подшипника и возрастает его статическая грузоподъемность. Следовательно, диаметры шариков в подшипнике следует выбирать из конструктивных соображений максимально возможных размеров.

7. Установлено, что внешняя нагрузка на подшипник, которая использовалась при измерении его момента сопротивления вращению, оказывает влияние и на его статическую грузоподъемность. Из этого можно сделать вывод, что для повышения статической, а возможно, и динамической грузоподъемности подшипника является рациональным осуществлять его небольшую обкатку в собранном виде под рабочей нагрузкой.

8. С возрастанием волнистости дорожек качения момент сопротивления вращению подшипника увеличивается, а статическая грузоподъемность уменьшается. Но, как было замечено, волнистость дорожек качения существенное влияние оказывает на колебание момента сопротивления в процессе измерения, что может вызывать вибрацию подшипников в процессе ресурсных испытаний и в процессе эксплуатации. Поэтому она, по возможности, должна иметь минимальное значение.

9. На основе выполненных исследований даны следующие рекомендации: диаметр шариков 5,0-5,5 мм; соотношение радиуса кривизны дорожки качения к диаметру шариков 0,515-0,530; волнистость дорожек качения не более 0,05 мм. При этих значениях параметров подшипника момент сопротивления вращению составляет 0,5-0,6 Н • м , что ниже допустимого значения (),8Н • м ), а статическая грузоподъемность составляет 30000-40000Н, что значительно превышает заданную ТУ (19500Н).

9. В целом конструкция подшипника 1118-2902840 удовлетворяет техническим условиям по параметрам статической грузоподъемности и моменту сопротивления вращению. В

ходе экспериментов выявлены факторы, которые позволили существенно улучшить показатели работы подшипника.

Королев Альберт Викторович -

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология машиностроения» Саратовского государственного технического университета

Korolev Albert Viktorovich -

Doctor of technical sciences, professor, head. Department « Technology of mechanical engineering» of the Saratov State Technical University

Статья поступила в редакцию 04.05.2011, принята к опубликованию 24.06.2011

УДК: 621.778

А.В. Королев, А.Н. Аничкин

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАГРУЗОК В КОЛЬЦЕВЫХ ДЕТАЛЯХ

Описан процесс моделирования нагрузок в кольцевых деталях, приведен расчет нагрузок в программе SolidWorks Simulation Xpress. Описан процесс построения 3D модели детали и пошагово показан процесс исследования в программе SolidWorks. Данная работа позволяет рассчитать статическое узловое напряжение, статическое перемещение, процесс деформации и запас прочности, что способствует оптимизации процесса изготовления детали.

Моделирование нагрузок, кольцевые детали, 3D модель, система автоматизированного проектирования

A.V. Korolev, A.N. Anichkin MODELING OF LOADS IN RING DETAIL

The paper describes the modeling process loads in the ring detail, shown in the load calculation program SolidWorks Simulation Xpress. The process of constructing 3D models of details and step by step shows you how to study the program SolidWorks. This work allows us to calculate the static nodal voltage, the static displacement, the deformation process and margin, optimizing the manufacturing process details.

Modeling process loads, ring detail, 3D model, system of automatic designing

Развитие машиностроения в значительной мере определяется техническим уровнем изготавливаемых деталей, их надежностью и конкурентной ценой. Технология изготовления подшипников должна обеспечить высокую производительность и высокое качество подшипников при наименьших производственных затратах. Разработка безотходной технологии изготовления колец подшипников является актуальной задачей на сегодняшний день.

В данной работе представлен новый способ получения колец подшипников методом их навивания из металлической ленты.