Расчет опорных роликов

В подъемниках с вращающимся ходовым винтом для исключения воздействия изгибающих моментов на грузоподъемную гайку применяют опорные ролики (рис.3.1). Нагрузка на один винт (на одну стойку) подъемника

, Н (3.15)

где n – число стоек;

G_a – сила веса автомобиля, Н;

К_р – коэффициент неравномерности распределения силы веса по стойкам, К_р =1, 1,..., 1, 3.

Большее значение К_р берется для 4 – стоечных, а меньшее – для 2 – стоечных подъемников.

Длина плеча подхвата

, (3.16)

где В – ширина автомобиля, м;

L = 0, 25,..., 0, 4 – запас по ширине на сторону, м. Меньшее значение L берется для легковых автомобилей.

Диаметр роликов d берут в пределах 0, 05...0, 07 м. Можно задаться расстоянием АК и определить длину роликов. Можно поступить наоборот. Обычно АК = (0, 3...0, 5)СД; СК = (0, 5...0, 1)АК.

Силы, действующие на ролики, определяют исходя из системы уравнений

(3.17)

Отсюда R_k = QCD/AK; R_a = R_t независимо от соотношения размеров АК и СК.

Если ролик и направляющая поверхность ролика не термообработаны, они рассчитываются на смятие. Но при этом допускаемые напряжения сравнительно малы и ролики по длине и диаметру получаются очень большими. Поэтому, как правило, контактирующие поверхности подвергаются термообработке и рассчитываются по контактным напряжениям:

, (3.18)

где Е_пр =2Е₁Е₂/(E₁ + Е₂) – приведенный модуль упругости; r_пр – приведенный радиус кривизны;

q – распределенная нагрузка.

Если ролик и направляющая изготовлены из одинакового материала, то

Е₁ = Е₂ = Е_пр, , где r₁ – радиус ролика; r₂ – радиус направляющей.

Рис. 3.1. Схема действия сил на опорные ролики

Рис. 3.2. Пример конструктивного исполнения верхней опоры
грузового винта

Если r₂ = ∞, то .

После подстановки полученных результатов в уравнение (3.18) и замены r₁ через

, (3.19)

где S = 1, 2...1, 3 – коэффициент запаса;

[σ _к] = 2, 8 σ _т при объемной закалке;

Для качественных конструкционных сталей σ _т = 650 МПа.

Длина ролика

, (3.20)

Ролики в процессе качения по направляющим создают дополнительное усилие на винте

, (3.21)

где f – коэффициент трения качения, f = 0, 01;

z – число роликов в стойке.

Уточненное усилие на винте

. (3.22)