løsningsforslag - lager

Transkript

1 OGAVE Et bærelager for en dampturbin skal overføre en lagerkraft på 20kN ved et turtall på 000r/min. Lagertappen har en lengde på 80mm, og diameteren er styrkeberegnet til 00mm. Det benyttes lagermateriale av tinnbronse. Friksjonskoeffisienten settes til 0,0 (væskefriksjon). a) Kontroller lagertrykket. Midlere flatetrykk: F 20 0 d l ,5N/mm2 For tinnbronse er ptill. 2 25N/mm 2 OK! b) Beregn utviket varme p.g.a. friksjon i lageret. Utviklet varme, friksjonsvarme: π n π 000 μ F d 0, , 42W,4kW c) Beregn sirkulerende oljemengde i /min ved sirkulasjonssmøring. Temperaturen på inngående olje er 50 0 C og utgående temperatur ønskes begrenset til 70 0 C. Oljens tetthet kan settes til 0,9kg/dm. Sirkulasjonssmøring. Bortført varme: 0 q m c (θ 2 θ ) q m c (θ 2 θ ) 42 0,0786kg/s 4,7kg/min 5,2l/min 2000 (70 50) d) Beregn hvilke midlere smørefilm temperatur vi ville få i et ringsmøringslager med viftekjøling. Lufttemperaturen utenfor lageret er 25. Ringsmøring. Bortført varme: b α πdl (θ m θ l ) θ m b α πdl + θ 42 l 600 π 0, 0, C θ m er alt for høy, vanligvis C Henning Johansen side

2 OGAVE 2 En endebæretapp skal overføre et lagertrykk på 00kN. Lagerlengden skal være,5 ganger diameteren. a) Bestem tappens diameter og lende, dersom den dimensjoneres ut fra en tillatt bøyespenning på 80N/mm 2. σ b M b W l 2 F π 2 d F,5 d 2 π 2 d,5 6 F π d 2,5 6 F, d 97,7mm π σ b π 80 Velger d 00mm b) Beregn flatetrykket i lagret og bestem lagermetall. Flatetrykket: p F 00 0 l d ,7N/mm2 Velger lagermateriale tinnbronse med ptill. 2 25N/mm 2 c) Beregn midlere oljetemperatur i ringsmørinslageret ved lufttemperatur på 200C. Friksjonskoeffisienten er 0,02 og akselen roterer med 50r/min. Utviklet varme, friksjonsvarme: μ F π n 60 d 0, Bortført varme: b α πdl (θ m θ l ) α 50 W/m 2 0 C fra kompendium θ m π , 52W b α πdl + θ 52 l 50 π 0, 0, C Henning Johansen side 2

3 OGAVE Løs følgende oppgaver (marker med X) OGAVE 4 Løs følgende oppgaver (marker med X) Henning Johansen side

4 OGAVE 5 Løs følgende oppgaver (marker med X) OGAVE 6 Løs følgende oppgaver (marker med, X eller 2) Henning Johansen side 4

5 OGAVE 7 Et sporkulelager med betegnelse 624 har hulldiameter 70mm. Det skal belastes med radiell last F r 5.500N og aksial last 2.000N. For sporkulelager gjelder at F r når /F r e og XF r + Y når /F r e. e i Tabell 4 (s. 299 SKF). Beregn nominelle livslengde ved turtall n.250r/min. Fra lagertabell for sporkulelager 624 (s. 0 SKF): Dynamisk bæreevne C 6,7kN Statisk bæreevne C0 45kN f C ,67 Fra tabell 4 (s.299 SKF) er e ,64 > e F r 5500 Ekvivalent lagerbelastning X F r + Y Fra tabell 4Dette som X 0,56 og Y,7 Ekvivalent lagerbelastning X F r + Y 0, , N L 0h 06 p 60 n (C ) ( ) 2.550h OGAVE 8 Et sylindrisk rullelager med 00mm hulldiameter skal ta opp en radiell last F r 2.500N ved turtall n.250r/min. Lageret skal ha nominelle livslengde på timer. Ekvivalent lagerbelastning F r. Velg lager. Ekvivalent lagerbelastning: F r 2.500N L 0h 06 p 60 n (C ) C ( n L p 60 0/ 0h) ( ) 06,0 C C, N Velger lager NU220 (s.56 SKF) Henning Johansen side 5

6 OGAVE 9 Et sporkulelager skall belastes med radiell last F r 000N og aksial last 250N. Lageret skal gå med turtall n 4.000r/min. Vi ønsker en nominelle livslengde på 8.000timer. assende akseldiameter er 20mm. For sporkulelager gjelder at F r når /F r e og XF r + Y når /F r >e. e i Tabell 4 (s. 299 SKF). Velg lager. 250 F r 000 0,25 I tabell 4 (s.299 SKF) må vi kjenne f0 Fa/C0 for å finne e som avgjør hvilke ligning vi skal velge for. f0 og C0 avhenger av lagertype som vi skal bestemme. Vi antar at Fa/Fr > e og at X 0,56 og Y,7. Ekvivalent lagerbelastning: X F r + Y 0, , N L 0h 06 p 60 n (C ) C ( n L p 60 0h) ( ) 06 2,4 C C 2, N Dette gir sporkulelager 6204 (s.04 SKF) med C 500N, C0 6550N og f0 Kontroll: f C ,5 Fra tabell 4 (s.299 SKF): 0,5 0,45 e 0,22 + (0,26 0,22) 0,24 0,689 0,45 Fa/Fr 0,25 > e X 0,56 Y,99 + 0,24 0,22 (,7,99),85 0,26 0,22 Ekvivalent lagerbelastning: X F r + Y 0, , N L 0h 06 p 60 n (C ) ( ) 9.570timer velger sporkulelager 6204 Henning Johansen side 6

7 OGAVE 0 Et sfærisk kulelager 22 har hulldiameter 60mm. Lageret skal gå med turtall n 4.000r/min og utsettes for radiell last F r.000n og aksial last 250N. For sfærisk kulelager gjelder at F r + Y når /F r e og 0,65 F r + Y 2 når /F r >e. e, Y og Y 2 i produkttabell SKF. Beregn nominelle livslengde. Fra produkttabell s. 48 SKF for sfærisk kulelager 22: C,2kN, C0 2,2kN, e 0,9, Y, og Y2 5, 250 0,25 > e 0,9 F r 000 Ekvivalent lagerbelastning: 0,65 F r + Y 2 0, , N L 0h 06 p 60 n (C ) ( ) 7.740timer OGAVE For en aksel med diameter 20mm skal det benyttes et sfærisk rullelager. Lageret utsettes for radiell last F r.750n og aksial last 2.750N ved et turtall n.600r/min. Lageret må ha en nominell livslengde på minst timer. For sfærisk rullelager gjelder at F r + Y når /F r e og 0,67 F r + Y 2 når /F r >e. e, Y og Y 2 i produkttabell SKF. Velg sfærisk rullelager. Vi prøver med sfærisk rullelager 2024 (s. 76 SKF): C 55kN, C0 50kN, e 0,22, Y og Y2 4, ,2 < e 0,22 F r 750 Ekvivalent lagerbelastning: F r + Y N L 0h 06 p 60 n (C ) C ( n L p 60 0/ 0h) ( ) 06,9 C C, N 26,65kN < 55kN Velger sfærisk rullelager 2024 Henning Johansen side 7