3.7. Проверка долговечности подшипников

Долговечность (ресурс) подшипников в миллионах оборотах определяют по более нагруженной опоре: L = ( C / P )^p, где С — динамическая грузоподъемность; Р — эквивалентная нагрузка; р — показатель степени: для шарикоподшипников р = 3.

Номинальная долговечность L_h, ч,

.

Эквивалентную динамическую радиальную нагрузку вычисляют по формулам:

при F_a / VF_r > e P = (X  V  F_r + Y  F_a)  K_б  K_T;

при F_a / VF_r < e P = V  F_r  K_б  K_T,

где V – коэффициент вращения; при вращении внутреннего кольца V = 1, при вращении наружного кольца V = 1,2; F_r — радиальная нагрузка; F_a — осевая нагрузка:

Значения X, Y и e берут из табл. 1.26. Значение коэффициента безопасности K_б в приводах горного и химического оборудования при односменной работе принимают K_б = 1.0…1.2, а значение температурного коэффициента К_Т — в зависимости от рабочей температуры подшипника Т:

ТºС 100 125 150 175 200 225 250

К_Т 1,0 1,05 1,1 1,15 1,25 1,35 1,4

Таблица 3.26

Fa /Co	Fa /VFr e		Fa /VFr  e		e
	X	Y	X	Y
0,014 0,028 0,056 0,084 0,11 0,17 0,28 0,42 0,56	1	0	0,56	2,30 1,99 1,71 1,55 1,45 1,31 1,15 1,04 1,00	0,19 0,22 0,26 0,28 0,30 0,34 0,38 0,42 0,44

Если базовая долговечность больше или равна требуемой, то подшипник пригоден. По ГОСТ 16162 – 85 минимальная долговечность подшипников для зубчатых редукторов L_h = 10000 ч.

3.8. Проверка прочности шпоночных соединений

Для передачи вращающего момента чаще всего применяют призматические шпонки. ГОСТ 23360 – 78 (табл. 3.27) предусматривает для каждого размера вала определенные размеры поперечного сечения шпонки. Материал шпонок — сталь 45, нормализованная. Формула определения напряжений смятия и условия прочности имеют вид

.

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [σ_см] = 100…200 МПа, при чугунной [σ_см] = 50…70 МПа. В формуле Т – крутящий момент на валу, Нмм, d — диаметр вала, мм, h — высота шпонки, мм, b — ширина шпонки, мм, t₁ — глубина паза вала, мм, l — длина шпонки, выбирают из ряда стандартных длин (табл. 1.25) l  l_ст – 8…10 мм, l_ст — длина ступицы, мм.

Таблица 3.27

Диаметр вала d, мм	Сечение шпонки b  h, мм	Глубина паза, мм		Фаска S  45º
		вала t1	втулки t2
1	2	3	4	5
17…22 22…30	66 87	3,5 4,0	2,8 3,3	0,16…0,25
30…38 38…44	108 128	5,0 5,0	3,3 3,3	0,25…0,40
44…54 50…58 58…65	149 1610 1811	5,5 6,0 7,0	3,8 4,3 4,4	0,25…0,40
65…75 75…85 85…95	2012 2214 2514	7,5 9,0 9,0	4,9 5,4 5,4	0,4…0,6
Длину шпонки выбирают из ряда: 16; 18; 20; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125 …