5. Подбор подшипников.

5.1 Подшипники быстроходного вала

Исходные данные для расчета: частота вращения вала n = 2900 мин^-1; требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L'_10ah = 17520 ч.; диаметр посадочных поверхностей вала d = 20 мм; максимальные длительно действующие силы: F_r1max = F_r/2 = 275 Н, F_r2max = F_r/2 = 275 Н, F_Amax = 178 Н; режим нагружения - 0 - постоянный; ожидаемая температура работы t_раб = 50^oC.

Для типового режима нагружения 0 коэффициент эквивалентности K_E = 1. Вычисляем эквивалентные нагрузки:

F_r1 = K_EF_r1max = 1 ∙ 275 = 275 Н;

F_r2 = K_EF_r2max = 1 ∙ 275 = 275 Н;

F_A = K_EF_Amax = 1 ∙ 178 = 178 Н.

Предварительно назначаем шариковые радиальные подшипники легкой серии 204. Схема установки подшипников - враспор.

Для выбранной схемы установки подшипников следует:

F_a1 = F_A = 178 Н;

F_a2 = 0.

Дальнейший расчет производим для более нагруженной опоры 1.

1. Для принятых подшипников из табл. 24.10 [1] находим:

C_r = 12700 Н;

C_0r = 6200 Н.

2. Отношение iF_a/C_0r = 1∙178/6200 = 0.029.

Из табл. выписываем, применяя линейную интерполяцию значений (т.к. значение iF_a/C_0r является промежуточным) X = 0.56, Y = 1.98, e = 0.22.

3. Отношение F_a/(VF_r) = 178/(1∙275) = 0.646, что больше e = 0.22 (V=1 при вращении внутреннего кольца). Окончательно принимаем X = 0.56, Y = 1.98.

4. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка

P_r = (VXF_r + YF_a)K_бK_т.

Принимаем K_б; K_т = 1 (t_раб < 100^o).

P_r = (1 ∙ 0.56 ∙ 275 + 1.98 ∙ 178) ∙ 1.4 ∙ 1 =

= 707.25 Н.

5. Расчетный скорректированный ресурс подшипника при a₁ = 1 (вероятность безотказной работы 90), a₂₃ = 0.7 (обычные условия применения), k = 3 (шариковый подшипник):

L_10ah = a₁a₂₃∙(C_r/P_r)^k ∙ (10⁶/60n) = 1 ∙ 0.7 ∙ (12700/707.25)³∙(10⁶/60∙2909.42) = 23218 ч.

6. Так как расчетный ресурс больше требуемого: L_10ah > L'_10ah (23218 > 17520), то предварительно назначенный подшипник 204 пригоден. При требуемом ресурсе 90%.

5.2 Подшипники промежуточного вала

Для типового режима нагружения 0 коэффициент эквивалентности K_E = 1. Вычисляем эквивалентные нагрузки:

F_r1 = K_EF_r1max = 1 ∙ 275 = 275 Н;

F_r2 = K_EF_r2max = 1 ∙ 275 = 275 Н;

F_A = K_EF_Amax = 1 ∙ 178 = 178 Н.

Предварительно назначаем шариковые радиальные подшипники легкой серии 205. Схема установки подшипников - враспор.

Для выбранной схемы установки подшипников следует:

F_a1 = F_A = 177.44 Н;

F_a2 = 0.

Дальнейший расчет производим для более нагруженной опоры 1.

1. Для принятых подшипников находим:

C_r = 14000 Н;

C_0r = 6950 Н.

2. Отношение iF_a/C_0r = 1∙178/6950 = 0.026.

Из табл выписываем, применяя линейную интерполяцию значений X = 0.56, Y = 2.03, e = 0.22.

3. Отношение F_a/(VF_r) = 177.44/(1∙274.73) = 0.646, что больше e = 0.22 (V=1 при вращении внутреннего кольца). Окончательно принимаем X = 0.56, Y = 2.03.

4. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка

P_r = (VXF_r + YF_a)K_бK_т.

Принимаем K_б; K_т = 1 (t_раб < 100^o).

P_r = (1 ∙ 0.56 ∙ 275 + 2.03 ∙ 178) ∙ 1.4 ∙ 1 =

= 719.66 Н.

5. Расчетный скорректированный ресурс подшипника при a₁ = 1 (вероятность безотказной работы 90), a₂₃ = 0.7 (обычные условия применения), k = 3 (шариковый подшипник):

L_10ah = a₁a₂₃∙(C_r/P_r)^k ∙ (10⁶/60n) =

= 1 ∙ 0.7 ∙ (14000/719.67)³∙(10⁶/60∙453.18) = 189522 ч.

6. Так как расчетный ресурс больше требуемого: L_10ah > L'_10ah (189522 > 17520), то предварительно назначенный подшипник 205 пригоден. При требуемом ресурсе 90%.