2.10.2. Расчет на жесткость

При выполнении расчетов на жесткость необходимо:

а) конструктивно выбрать число тел качения z на направляющих по соответствующей формуле (2.15);

б) определить минимальную нагрузку на направляющие от действия всех возможных сил и моментов;

в) найти минимальную нагрузку на одно тело качения -шарик (ролик и ролик

г) определить силу предварительного натяга из условия обеспечения высокой жесткости при колебаниях нагрузки на направляющие.

Зависимость коэффициента контактной податливости стальных закаленных направляющих на роликовых с_р и шариковых с_ш опорах от нагрузки на одно тело качения при его диаметре, равном 10 мм, приведена на графике рис. 2.15.

Из графиков следует, что для стальных закаленных направляющих необходимо создавать нагрузку от преднтяга и внешних сил такую, чтобы коэффициент контактной податливости был: для роликовых - с_р < 0,1 - 0,06 (мкм-мм)/Н и для шариковых -с_ш< 0,15 -0,05 мкм/Н.

Рис. 2.15. Графики зависимости коэффициентов контактной податливости направляющих

При таких значения нагрузки податливость почти постоянная, а жесткость наибольшая при колебаниях нагрузки.

Следовательно, силу преднатяга необходимо выбрать такой, чтобы минимальная нагрузка от преднатяга и внешних сил была: для стальных направляющих на роликовых опорах для стальных направляющих на шариковых опорах

Из этого условия выбирается нагрузка для направляющих на роликовых g, и шариковых P₁ опорах.

После выбора нагрузок рассчитывается сила предварительного натяга соответственно для роликовых и шариковых направляющих по формулам:

д) определить максимальную нагрузку на направляющие и на одно тело качения, а затем сравнить с максимально допустимой по зависимости:

для стальных роликовых

для стальных шариковых

е) определить сближение плоскостей направляющих по эмпирической зависимости:

для роликовых направляющих -

для шариковых направляющих: -

ж) определяется жесткость направляющих:

роликовых -

шариковых -

и податливость -

Для комплектных роликовых опор номинальная податливость определяется зависимостью:

где - податливость одной роликовой опоры (танкетки);

- коэффициент, зависящий от преднатяга и условий работы: при использовании для преднатяга тарельчатых пружин - при использовании клиньев - -число опор на длине рабочей грани (выбирается исходя из расстояния между ними - от 800 до 1250 мм).

Учитывая погрешности изготовления опор, можно принять

з) рассчитывается приведенная к расчетным точкам рабочего пространства податливость направляющих по формуле:

Коэффициенты приведения податливости определяются для каждой точки рабочего пространства с учетом кручения и опрокидывания.

Расчет направляющих на долговечность

Долговечность направляющих качения зависит, прежде всего, от качества защиты от попадания стружки и СОЖ. Для направляющих, работающих в условиях высоких скоростей и нагрузок, расчет на долговечность проводят по усталости.

Для комплектных роликов опор (танкеток) долговечность или путь пробега S можно определить по зависимости (2.16).