12 Выбор и расчет подшипников качения
В редукторах применяют в основном подшипники качения. Выбор типа подшипника зависит от нагрузок, действующих на вал. Если действуют только радиальные силы, то применяются радиальные шарикоподшипники (1, с. 67, таблица Б.5). Выбор его типоразмера зависит от диаметра вала под подшипник. Посадочный диаметр подшипника для быстроходного вала d=dП2=40 мм, для тихоходного вала d=dП3=50 мм.
Выбираем подшипники легкой серии для быстроходного и тихоходного валов.
Т а б л и ц а 6 – Выбор радиальных шарикоподшипников
-
Наименование вала
Обозначение подшипника
Размеры, мм
Грузоподъемность, кН
d
D
В
r
С
C0
Быстроходный
207
35
72
17
2
25,5
13,7
Тихоходный
210
50
90
20
2
35,1
19,8
Рисунок 11 – Соотношение размеров подшипника
Для проверки подшипников на долговечность необходимо сначала определить суммарные радиальные реакции в опорах вала.
В
опоре B
(рисунок 10, а) суммарная реакция
,
Н, равна
5100,4
Н.
(12.1)
В
опоре A
(рисунок 10, а ) суммарная реакция
,
Н, равна
2521,6
Н.
(12.2)
Выбранные
подшипники для быстроходного вала
проверяются на долговечность по наиболее
нагруженной опоре. В рассматриваемом
примере более нагружена опора B,
радиальная сила в которой равна
5100,4
Н.
Долговечность выбранных шарикоподшипников Lh , ч, определяется по формуле:
,
(12.3)
где n = 150,8 мин-1 - частота вращения быстроходного вала;
С =35100 Н - динамическая грузоподъемность подшипника быстроходного вала;
Р - приведенная нагрузка, Н, которая для постоянного режима нагружения определяется по зависимости
(12.4)
где V - коэффициент, учитывающий, какое кольцо подшипника вращается.
При вращении внутреннего кольца подшипника V=1;
Ср - коэффициент режима нагрузки, Cp=1;
Кт - температурный коэффициент. Если при работе редуктор не нагревается выше 100°, то можно принять Kт=1.
Приведенная нагрузка по формуле (11.4) равна
Р = 5100,4 ·1· 1· 1 = 5100,4 Н.
Долговечность подшипника по формуле (12.3) равна
36008
ч.
Вычислим допускаемую долговечность подшипника по формуле:
(12.5)
где Г- годы работы, по заданию 4 года.
РД – число рабочих дней в году, по заданию РД=250.
С – число рабочих смен, по заданию С=1 смена.
Ч – число рабочих часов, Ч=8 часов.
[Lh] =8000ч.
Lh>[Lh] 36008ч > 8000ч значит, подшипник средней серии удовлетворяет условию долговечности.