Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ОСЕВЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ ПОДШИПНИКОВЫХ КОЛЕЦ

Тышкевич В.Н., Орлов С.В., Светличная В.Б., Костин В.Е.
Получены формулы для максимальных перемещений в осевом направлении подшипниковых колец от действия магнитного поля стола и усилий шлифовального круга при шлифовании торцом круга. Формулы рекомендуется использовать для определения оптимальных режимов технологического процесса шлифования. Ключевые слова: шлифование, подшипники, кольца

После термообработки подшипниковые кольца приобретают неплоскостность (изогнутость) торцовых поверхностей под действием остаточных температурных напряжений. Касание кольца с поверхностью стола и торцом круга при шлифовании будет происходить не по всей поверхности торца кольца. Упругие осевые перемещения, неизбежно возникающие при шлифовании торцов колец, будут влиять на режимы технологического процесса шлифования и их необходимо учитывать при совершенствовании технологических процессов [1].

Наибольшие осевые перемещения будут иметь кольца при двухточечном касании с поверхностью стола и торцом круга (рис. 1, а). Кольцо нагружено сосредоточенными силами Р (от действия шлифовального круга) и равномернораспределенной нагрузкой q (от действия магнитного поля стола), перпендикулярными плоскости кольца.

Рис. 1. Расчетная схема

В общем случае главные центральные оси поперечного сечения кольца, z и у, могут быть наклонены по отношению к плоскости кольца. Для облегчения дальнейших вычислений целесообразно ввести вспомогательные коэффициенты: hy = Iуc/ Izchzy = Iуczc/ Izchк = EIуIz/(GIzcIк); где Iуc, Izc, Iу, IzIуczc- осевые и центробежный моменты инерции; Iк - момент инерции сечения при кручении; EG – модули упругости и сдвига, соответствено. Центральная ось zc лежит в плоскости кольца, а ось уc - перпендикулярна этой плоскости.

Для раскрытия статической неопределимости используем свойства симметрии. При нагрузке перпендикулярной плоскости кольца, если провести разрез по оси, проходящей через точки А и В, неизвестным останется только изгибающий момент X1 (рис. 1, б) [2].

В этом случае момент X1 найдем из условия равновесия половины кольца. Составляя уравнение моментов относительно оси А-В, получим:

Реакции R в точках контакта определяются из суммы проекций всех сил на ось перпендикулярную плоскости кольца. В результате получим: R = (pqr + P)/2.

Для вычисления методом Мора перемещения в точке приложения силы достаточно проинтегрировать выражения моментов только для четверти круга (рис. 1, б), а результат умножить на 4 [2]:

Изгибающие и крутящие моменты в текущем сечении от действия внешней нагрузки MzcMк и единичной силы M IzcM Iк будут равны:

После интегрирования выражение для перемещения примет вид:

Определим осевое перемещение при шлифовании наружного кольца конического однорядного роликоподшипника с размерами D = 375 мм, С = 18 мм;  D1 = 357,47 мм; D2= 367,1 мм; β = 15°  (рис. 2).

Рис. 2. Поперечное сечение кольца

Координаты центра тяжести поперечного сечения кольца yczc, диаметр центральной окружности D0 и моменты инерции будут равны: yc= 7,86 мм; zc= 5,44 мм; DD1 + 2zc= 357,47 + 2×5,44 = 368,35 мм; Izc = 2755 мм4Iyc = 495,2 мм4Izcyc = 394,4 мм4Iz = 2840 мм4Iy = 410 мм4; a = -19,20.

Момент инерции при кручении вычисляем по формуле Гриффитса-Прескота [2]:

Вспомогательные коэффициенты будут равны: hy = 0,18; hzy = 0,143; hк = 0,63. Максимальное перемещение будет равно:

Формулы рекомендуется использовать для определения оптимальных режимов технологического процесса шлифования.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Коротков Б. И., Коротков С. Б., Тышкевич В. Н., Орлов С. В. Исследование процессов шлифования внутренних и наружных конусов деталей класса колец: Монография/ Под ред. Б. И. Короткова/ ВолгГТУ. – Волгоград, 2007. – 133 с.

2.   Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Т. 1 / Под ред. И.А. Биргера, Я.Г. Пановко – М.: Машиностроение, 1988. – 832 с.


Библиографическая ссылка

Тышкевич В.Н., Орлов С.В., Светличная В.Б., Костин В.Е. ОСЕВЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ ПОДШИПНИКОВЫХ КОЛЕЦ // Современные проблемы науки и образования. – 2010. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=1314 (дата обращения: 12.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074