3.4 Вибір і розрахунок підшипників кпп

В існуючих трьохвальних коробках переміни передач ведучий вал встановлюється обома кінцями в радіальних підшипниках кочення. Зовнішній діаметр підшипника заднього кінця ведучого вала з умови забезпечення збирання коробок має бути більший зовнішнього діаметра шестерні. Тому розмір підшипника в цьому випадку завжди більший розрахункового, що дозволяє встановлювати радіальний кульковий підшипник, здатний сприймати осьову силу, яка діє від косозубої шестірні ведучого вала.

Ведений вал переднім кінцем встановлюється в торці ведучого вала на роликовий підшипник, а задній - на кульковий або роликовий радіально-упорний підшипник для сприймання осьових навантажень.

Проміжні вали трьох вальних КПП, як правило, переднім кінцем встановлюються на роликові або кулькові радіальні підшипники, а заднім кінцем ‑ на роликові радіально-упорні підшипники для сприймання осьових навантажень.

Для вибору і розрахунку підшипників необхідно накреслити схеми навантаження валів силами і моментами, а також визначити реакції в опорах ‑ спочатку веденого вала, пізніше ‑ проміжного і ведучого.

Підшипники підбираються за динамічною вантажопідйомністю С, яка визначається за формулою:

де р – показник степення (p=3 для кулькових підшипників і р=10/3 для роликових підшипників);

‑ еквівалентна частота обертання підшипника;

h – довговічність підшипника (год), визначається за формулою

(тут S міжремонтний пробіг автомобіля; V_cp ‑ середня швидкість руху автомобіля ( );

Ресурс автомобіля до капітального ремонту складає:

- для легкових автомобілів

особливо малого класу S=100... 150 тис. км,

малого класу S=150... 200 тис. км,

середнього класу S=200...250 тис. км;

- для вантажних автомобілів і автобусів S=250...500 тис. км.

Еквівалентне навантаження, яке діє на підшипник , визначається за формулою:

де ‑ доли часу використання i-тої передачі (див. табл. 3.1);

‑ приведене навантаження на підшипник на i-тій передачі;

‑ відносна частота обертання підшипника на i-тій передачі,

Частота обертання кільця підшипника, що розглядається на i-тій передачі , визначається за формулою:

‑ для заднього підшипника веденого вала;

‑ для переднього підшипника веденого вала;

Таблиця 3.1 - Частка тривалості використання передач різних автомобілів

Передача	Тип автомобіля
	легковий	вантажний; автобус	самоскид
перша	0,01	0,006	0,04
друга	0,03	0,018	0,11
третя	0,06	0,076	0,18
четверта	0,15	0,20	0,26
п’ята	0,75	0,70	0,41

‑ для проміжного вала;

‑ середня частота обертання;

(тут , , , ‑ передатні числа, відповідно, коробки переміни передач, додаткової коробки, головної передачі і пари постійного зачеплення КПП).

Для однорядних радіальних і радіально-упорних кулькових та роликових підшипників приведене навантаження на підшипник буде визначатися за формулами:

, при ;

при ,

де і ‑ відповідно, радіальне й осьове навантаження на кожній передачі;

х і у ‑ коефіцієнти радіального і осьового навантажень (визначаються за довідником);

е ‑ параметр осьового навантаження (вибираються за довідником);

V ‑ коефіцієнт обертання (V=1,0 при обертанні внутрішнього кільця підшипника, V=1,2 при обертанні зовнішнього кільця);

‑ коефіцієнт безпеки (для коробок переміни передач =1,1...1,3);

‑ температурний коефіцієнт (при t=100°С =1,0, при t =250°С =1,4).

При визначенні осьових навантажень необхідно враховувати осьові складові від навантажень радіальних, які для радіально-упорних кулькових підшипників рівні , а для конічних роликових ‑ .