9.2. Перевірний розрахунок радіально-упорних підшипників

Радіально-упорні підшипники застосовують у косозубих циліндричних, конічних і черв’ячних передачах, тобто там, де діють великі осьові сили. Підшипники на валу найчастіше встановлюють «урозпір». При цьому можуть застосовуватись як кулькові, так і роликові підшипники. Послідовність розрахунку підшипників у цьому випадку така:

– Визначають радіальне навантаження на підшипник j-ї опори (j = А, В) з урахуванням режиму навантаження зубчастої передачі, Н, як

,

де   – коефіцієнт еквівалентності режиму роботи передачі, взятий з табл. 2.3 в підрозд. 2.2.1;  – імовірна радіальна реакція в опорах горизонтального одноступеневого редуктора при дії максимального тривалого моменту, Н·м, обчислювана за такою формулою:

де   – реакції в підшипникових опорах А та В відповідно в площинах x або у, визначені в підрозд. 8.1.1, Н.

– Для вибраного підшипника з довідкової літератури [5] виписують значення базової динамічної С (іноді її позначають ) і статичної (іноді її позначають ) вантажопідйомності.

– Встановлюють величину параметра осьового навантаження е. Для конічних роликових підшипників (табл. 9.3) цей параметр де   – кут контакту роликів, який вибирають sз таблиць у довідковій літературі [5], [6, с. 135] залежно від конкретного типорозміру підшипника (у деяких джерелах він позначений літерою β).

Таблиця 9.3

Значення параметра е та коефіцієнтів X, Y для радіально-упорних конічних

і радіальних самовстановлюваних роликопідшипників

е	Однорядні				Дворядні
	X	Y	X	Y	X	Y	X	Y
1,5 tgα	1,00	0,00	0,40	0,40 ctgα	1	0,45 ctgα	0,67	0,67 ctgα

Для радіально-упорних кулькопідшипників значення параметра е знаходять за табл. 9.4 залежно від кута контакту і величини відношення осьової сили, що виникає в зубчастій передачі, до його статичної вантажопідйомності, тобто

.

– Обчислюють осьові складові радіальних навантажень для кожної j-ї опори (j = A, B), при цьому для кулькопідшипників вони будуть такими:

а для конічних

.

– Використовуючи осьову силу на валу , що виникає в зубчастій передачі, визначають осьові навантаження на опори за допомогою залежностей, наведених у табл. 9.5.

– Для кожної опори знаходять відношення і порівнюють його з параметром е, де   – коефіцієнт обертання, який дорівнює 1,0, коли обертається внутрішнє кільце підшипника, та 1,2 – коли зовнішнє (у редукторах звичайно разом з валом обертається внутрішнє кільце).

Якщо цю умову не виконано, то X, Y (коефіцієнти радіального і осьового навантаження відповідно) вибирають з табл. 9.3.

– Для кожного підшипника обчислюють еквівалентне динамічне навантаження таким чином:

.

– Стосовно найбільш навантаженої з двох опор підшипника визначають номінальну довговічність (ресурс) у мільйонах обертів таким чином:

або в годинах

де р – показник ступеня довговічності, який для кулькопідшипників дорівнює 3, а для роликопідшипників – 10/3;  – частота обертання i-го вала.

– Розраховану величину ресурсу порівнюють із визначеною в технічному завданні на курсове проектування (див. підрозд. 1.2). Якщо отримана величина менша від заданої або перевищує її більш ніж у 10 разів, то приймають інший відповідний типорозмір підшипника, а всі побудови тривимірних моделей і розрахунки валів, починаючи з розд. 7, повторюють.

Таблиця 9.4

Значення параметра е та коефіцієнтів X, Y для радіально-упорних кулькопідшипників

		е*	Однорядні				Дворядні
			X	Y	X	Y	X	Y	X	Y
12	0,014	0,30	1,00	0,00	0,45	1,81	1,00	2,08	0,74	2,94
	0,029	0,34				1,62		1,84		2,63
	0,057	0,37				1,46		1,60		2,37
	0,086	0,41				1,34		1,52		2,18
	0,110	0,45				1,22		1,39		1,98
	0,170	0,48				1,13		1,30		1,84
	0,290	0,52				1,04		1,20		1,69
	0,430	0,54				1,01		1,16		1,64
	0,570	0,54				1,00		1,16		1,62
15	0,015	0,38	1,00	0,00	0,44	1,47	1,00	1,65	0,72	2,39
	0,029	0,40				1,40		1,57		2,28
	0,058	0,43				1,30		1,46		2,11
	0,087	0,46				1,23		1,38		2,00
	0,12	0,47				1,19		1,34		1,93
	0,17	0,50				1,12		1,26		1,82
	0,29	0,55				1,02		1,14		1,66
	0,44	0,56				1,00		1,12		1,63
	0,58	0,56				1,00		1,12		1,63
18, 19, 20		0,57	1,00	0,00	0,43	1,00	1,00	1,09	0,70	1,63
24, 25, 26		0,68			0,41	0,87		0,92	0,67	1,44
30		0,80			0,39	0,76		0,78	0,63	1,28
35, 36		0,95			0,37	0,66		0,66	0,60	1,07
40		1,14			0,35	0,57		0,55	0,57	0,93
* При визначенні параметрів е, X та Y виконати лінійну інтерполяцію.

Таблиця 9.5

Розрахунок осьових навантажень

Умови навантаження	Осьові навантаження
SA ≥ SB; Fa ≥ 0 SA < SB; Fa ≥ SB –SA	FaА = SА; FaВ = SА + Fa
SA < SB; Fa < SB –SA	FaВ = SВ; FaА = SВ + Fa