Введение 3
1 Анализ подшипниковых опор в режиме реверсивного движения 5
1.1 Узлы машин и оборудований с реверсивным движением 5
1.2 Влияние реверса на долговечность узлов машин и механизмов 6
1.3 Общие сведения о подшипниках качения 17
1.4 Повреждения подшипников качения при реверсивном движении 19
1.5 Методы повышения долговечности подшипников качения 20
1.6 Заключение 25
2 Конструкция и условия эксплуатации станков-качалок 26
2.1 Общие сведения о станках-качалках 26
2.2 Опора траверсы станка-качалки 37
2.3 Причины выхода из строя опоры траверсы станка-качалки 40
2.4 Заключение 41
3 Техническое предложение по повышению износостойкости опоры траверсы
станка-качалки 42
3.1 Расчёт ресурса работы подшипника качения 42
3.2 Существующие конструкции опор с механизмами принудительной
фиксацией 43
3.3 Конструктивное предложение по повышению долговечности опоры
траверсы станка-качалки 50
Заключение 55
Список использованных источников 56
Приложения А-Г Отчёт о патентных исследованиях 59
Приложение Д Графические материалы 72
Современные оборудования немыслимы без использования подшипниковых узлов, которые во многом обуславливают работоспособность механизма в целом. Узел подшипника обеспечивает восприятие осевых, радиальных и комбинированных нагрузок, а также предотвращает осевое смещение вала.
Подшипниковый узел объединяет в себе подшипник и корпус подшипника (чаще всего он изготавливается из чугуна). Корпус может состоять из двух или более частей, которые могут быть привинчены на посадочную поверхность болтами.
Впервые подшипниковые узлы были изготовлены в Японии, а позже в Европе и Америке большими темпами начало развиваться производство подшипниковых узлов.
Наибольшим спросом пользуются подшипниковые узлы следующих марок: Швеция - SKF; Германия - FAG, INA, IDC, ELGES; Япония - Koyo, ASAHI, ТНК, NSK, FYH, NTN, IKO, EZO; Франция - SNR; США - TIMKEN, ROLLWAY, McGill. Производством подшипников занимаются также Австрия, Чехия, Китай, Румыния, Испания, Сербия и др.
Несмотря на обилие импортных подшипников, отечественные подшипники являются достаточно конкурентоспособными изделиями и некоторые заводы поставляют свою продукцию в зарубежные страны. Самыми крупными заводами-производителями подшипников являются: "Курский подшипниковый завод", "Волжский подшипниковый завод", ОАО "Московский подшипник", "Саратовский подшипниковый завод", «Самарский подшипниковый завод».
Область применения подшипниковых узлов невероятна огромная. Они присутствуют практически во всех конструкциях, в которых имеются подвижные части.
Металлорежущие станки, зубчатые редукторы, оборудования нефтяной и газовой промышленности и многие машины и механизмы содержат в своей конструкции большое количество подшипниковых узлов.
В данной работе была рассмотрена главная причина повышенного износа и, как следствие, быстрого выхода из строя подшипников качения - реверсивное движение. Отрицательное влияние реверсивного трения наблюдается в большом количестве машин и механизмов. Реверсивное движение приводит к быстрому наступлению усталостного изнашивания, приводящего к аварийной остановке оборудования.
Литературно - информационный обзор показал, что проблема повышения долговечности шарнирных соединений, работающих в условиях реверсивного трения, является актуальной технической задачей и в настоящее время. Поэтому в данной работе была поставлена цель - повысить износостойкость опоры траверсы станка-качалки. Для достижения цели были решены следующие задачи:
- проведён анализ отрицательного влияния реверсивного трения на работу узлов;
- рассмотрены конструкции, исключающие реверсивное трение;
- на основе проведённого патентно-информационного обзора для опоры траверсы станка-качалки разработана конструкция, заменяющая реверсивное движение на прерывистое вращательное.
В техническом предложении, выносимом на защиту, предлагается добавить в конструкцию опоры траверсы механизм принудительной фиксации - храповое колесо и собачка, входящая в зацепление с зубьями храповика. За счёт новой конструкции узла опоры траверсы при повороте в одну сторону будет работать подшипник качения, при обратном повороте - подшипник скольжения. Таким образом, реверсивное вращение сменяется на одностороннее прерывистое вращение. Избавляясь от реверса, мы добиваемся снижения количества дефектов на поверхностях трения, повышаем ресурс подшипникового узла в 2 раза согласно исследованиям Евдокимова В.Д. Данное техническое решение может быть применено во всех конструкциях балансирных станков-качалок.
