Расчет подшипников качения

Предыдущими расчетами определены нагрузки, действующие на вал, предварительно выбраны подшипники и схемы их установки. Известны осевые составляющие усилий косозубых колес, переда­ваемые на подшипники.

Радиальные нагрузки подшипников находятся как среднее геометрическое от вертикальных и горизонтальных радиальных ре­акций опор валов:

, определены ранее как R_i

На промежуточный вал редуктора действуют одновременно два противоположно направленных осе­вых усилия от колеса первой ступени и шестерни второй ступени редуктора, так как углы наклона линии зубьев ступеней направлены в разные стороны. В расчете подшипников качения промежуточного вала величину осевого усилия принимают равной разности указан­ных сил:

.

Выбор подшипника на вал: быстроходный

Lhmax= 2000 часов, n= 740 об/мин.

Реакции: R1= 21725 H, R2= 1689 H.

Осевая сила: Fа= 4617 Н.

Выбран подшипник роликовый конический номер 313 , ГОСТ 333-79

d,мм	D,мм	T,мм	С,кН	Со,кН	e	Yo
65	115	36	146	112	0,3	1,97

Oсевые составляющие S1= e R1 = 5409,525 , S2= e R2 = 420,561

Осевые силы Fa1= S1= 5409,525 , Fa2= Fa1 + Fa =10026,53 H.

Нагрузка эквивалентная в опоре из уравнения

Рэкв = ( X∙V∙R + Y ∙Fa ) Kg∙Kt,

где V=1 - так как вращается внутреннее кольцо подшипника,

Kg=1,3 - коэффициент безопасности,

Kt = 1 - температурный коэффициент, так как t < 100 C,

X,Y - коэффициенты радиальной, осевой нагрузок.

Для опоры № 1

Отношение Fa/V R = 0,249 меньше e ,а значит X= 1 , Y= 0

тогда Рэкв = ( 1∙1∙21725 + 0 ∙ 5409,525 ) 1,3∙1 = 28242,5 H.

Для опоры № 2

Отношение Fa/V R = 5,936368 больше e ,а значит X= 0,4 , Y= 1,97

тогда Рэкв = ( 0,4∙ 1∙ 1689 + 1,97∙ 10026,53 ) 1,3 ∙1 = 26556,21 H.

Дальнейший расчет по более нагруженной опоре № 1

Подшипник выдержит L = ( C / Pэкв )^γ = 237,5678 млн.оборотов

где γ = 10/3 - так как роликовый конический подшипник.

тогда в часах

Lh = 1000000 L / 60 n = 5350 > Lhmax (часов).

Подшипник подобран.

Выбор подшипника на вал: промежуточный

Lhmax= 1200 часов, n= 185 об/мин.

Реакции: R1= 32762 H, R2= 34304 H.

Осевая сила: Fа= 3936 Н.

Выбран подшипник роликовый конический номер 118 , ГОСТ 333-79

d,мм	D,мм	T,мм	С,кН	Со,кН	e	Yo
90	140	32	128	111	0.34	1.76

Oсевые составляющие S1= e R1 = 9245,437 , S2= e R2 = 9680,589

Осевые силы Fa1= S1= 9245,437 , Fa2= Fa1 + Fa =13181,44 H.

Нагрузка эквивалентная в опоре из уравнения

Рэкв = ( X V R + Y Fa ) Kg Kt,

где V=1 - так как вращается внутреннее кольцо подшипника,

Kg=1,3 - коэффициент безопасности,

Kt=1 - температурный коэффициент, так как t < 100 C,

X,Y - коэффициенты радиальной, осевой нагрузок.

Для опоры № 1

Отношение Fa/V∙R = 0,2822 меньше e ,а значит

X= 1 , Y= 0

тогда Рэкв = ( 1 ∙1 ∙32762 + 0∙ 9245,437 ) 1,3∙ 1 = 42590,6 H.

Для опоры № 2

Отношение Fa/V R = 0,3842536 больше e ,а значит

X= 0,4 , Y= 1,76

тогда Рэкв = ( 0,4∙ 1∙ 34304 + 1,76∙ 13181,44 ) 1,3∙ 1 = 47997,21 H.

Дальнейший расчет по более нагруженной опоре № 2

Подшипник выдержит L = ( C / Pэкв )^γ = 26,21561 млн.оборотов

где γ = 10/3 - так как роликовый конический подшипник.

тогда в часах

Lh = 1000000 L / 60 n = 2361 > Lhmax (часов).

Подшипник подобран.

Выбор подшипника на вал: тихоходный

Lhmax= 1200 часов, n= 82,22 об/мин.

Реакции: R1= 13591 H, R2= 38599 H.

Осевая сила: Fа= 8553 Н.

Выбран подшипник роликовый конический номер 122 , ГОСТ 333-79

d,мм	D,мм	T,мм	С,кН	Со,кН	e	Yo
110	170	38	166	161	0.35	1.73

Oсевые составляющие S1= e R1 = 3948,186 , S2= e R2 = 11213,01

Осевые силы Fa1= S1= 3948,186 , Fa2= Fa1 + Fa =12501,19 H.

Нагрузка эквивалентная в опоре из уравнения

Рэкв = ( X∙ V∙ R + Y∙ Fa ) Kg Kt,

где V=1 - так как вращается внутреннее кольцо подшипника,

Kg=1,3 - коэффициент безопасности,

Kt=1 - температурный коэффициент, так как t < 100 C,

X,Y - коэффициенты радиальной, осевой нагрузок.

Для опоры № 1

Отношение Fa/V∙ R = 0,2905 меньше e ,а значит

X= 1 , Y= 0

тогда Рэкв = ( 1 ∙1∙ 13591 + 0 ∙3948,186 ) 1,3∙ 1 = 17668,3 H.

Для опоры № 2

Отношение Fa/V R = 0,3238733 меньше e ,а значит

X= 1 , Y= 0

тогда Рэкв = ( 1∙ 1∙ 38599 + 0 12501,19 ) 1,3 ∙1 = 50178,7 H.

Дальнейший расчет по более нагруженной опоре № 2

Подшипник выдержит L = ( C / Pэкв )^γ = 53,73166 млн.оборотов

где γ = 10/3 - так как роликовый конический подшипник.

тогда в часах

Lh = 1000000 L / 60 n = 10891 > Lhmax (часов).

Подшипник подобран.