Расчет подшипникового узла в модуле APM Bear

Чернега А.А.

Научный руководитель Герасимова Н.Ф.

Белгородский государственный технологический институт им В.Г. Шухова

Расчет подшипникового узла в модуле APM Bear

С помощью программы APM WinMachine можно рассчитать произвольную трехмерную конструкцию, состоящую из стержней, произвольного поперечного сечения пластин, оболочек, и объемных деталей при произвольном нагружении и закреплении. При этом соединения элементов в узлах может быть как жестким, так и шарнирным.

APM Bear представляет собой систему расчета параметров неидеальных подшипников качения, разработанную в НТЦ «Автоматизированное проектирование машин». Название системы происходит от англ. «bearing» (подшипник). Неидеальный подшипник – подшипник качения, геометрические размеры которого имеют отклонения от номинальных значений.

С помощью APM Bear могут быть рассчитаны следующие характеристики подшипника:

· перемещения в подшипниках качения;

· наибольшие контактные напряжения;

· долговечность;

· силы, действующие на тела качения;

· моменты трения;

· потери мощности;

· тепловыделение в подшипнике.

Целью данной работы является расчет подшипникового узла.

В качестве примера приводится расчет радиально - упорного подшипника:

Рисунок 1 – Выбор типа подшипника

В начале работы выбирается тип подшипника, выбирается команда Данные/Тип подшипника. В появившимся окне выбирается тип подшипника, по заданию радиально-упорный подшипник, ставится галочка на тип подшипника и нажимается ОК (рисунок 1).

Следующий этап это выбор геометрии подшипника по заданию выбирается меню Геометрия, в появившимся окне выбирается команда База данных. В появившимся списке выбирается подшипник по ГОСТу, по заданию

Подшипник 46307 ГОСТ 831-75 (рисунок 2).

Рисунок 2 – Выбор подшипника

После выбора подшипника в окне Геометрия просматриваются данные выбранного подшипника: внешний диаметр-80мм, внутренний диаметр-35, диаметр тел качения-14.29, число тел качения-11, угол контакта-26 град., ширина подшипника-21 (рисунок 3).

Рисунок 3 – Данные радиально-упорного шарикового подшипника

Затем задаются условия работы, выбирается команда Данные/Условие работы, в появившимя окне вводятся заданные по условию данные: осевая сила-8000Н, рад. сила на нагр. опоре-120000Н, рад. сила на ненагр. опоре-120000Н, осевая сила преднатяга-1500Н, скорость вращения-120 об/мин, коэфф. динамичности-1,2 (рисунок 4).

Рисунок 4 – Условие работы шарикового радиально-упорного подшипника

Для обеспечения учета точности изготовления, выбирается команда Данные/Точность изготовления, в появившимся окне выбирается команда База данных, из Базы данных выбираются значения для биения внешнего кольца и биения внутреннего кольца-0,01 мм (рисунок 5).

Рисунок 5 –Точность изготовления

Далее производится расчет с помощью команды Расчет. По окончанию выполнения программой расчета, активным становится меню Результаты. Для просмотра результатов выбирается команда Результаты (рисунок 6).

Рисунок 6 - Результаты подшипника

 

В окне Результаты есть информация о всех рассчитанных характеристиках подшипника. Выбирается меню Нормальные силы, в появившимся окне на гистограмме показаны силы, действующие на тела качения (рисунок 7).

Рисунок 7 – Нормальные силы, действующие на тела качения

Для наглядности работы подшипника выбирается команда Мультипликация (рисунок 8).

Рисунок 8 – Мультипликация

Вывод: В данной лабораторной работе рассмотрели интерфейс команды APM Bear, научились рассчитывать подшипниковые узлы. По заданному подшипнику был произведен расчет, и по результатом выяснено, что средняя долговечность подшипника составило 4.182 часа, подшипник имеет очень маленькую долговечность, что бы увеличить долговечность подшипника следует уменьшить нагрузку на подшипник в 2 раза.

Статья была выполнена под руководством преподавателя Н.Ф. Герасимовой и подготовлена в рамках проекта интенсивной образовательной программы с использованием САПР APM WinMachine, реализуемой кафедрой «Подъемно – транспортные и дорожные машины «БГТУ ИМ В.Г. Шухова, научный руководитель к.т.н., профессор Герасимов.

Список литературы

1. Электронная версия «APM Bear». Руководство пользователя.

2. Герасимова Н.Ф., Герасимов М.Д. Оформление текстовых и графических документов Учеб. Пособие, Изд – во БГТУ, 2008 г.