Расчет подшипников
7.1 Выбор типа подшипников
Для опор цилиндрических косозубых передач принимаются шариковые радиальные подшипники.
Часто опоры валов размещают не в одном, а в разных корпусах. В нашем случае – это опоры приводного вала. Корпуса, в которых размещают подшипники, устанавливают на раме конвейера. Так как неизбежны погрешности изготовления и сборки деталей, то это приводит к перекосу и смещению осей посадочных отверстий корпусов подшипников относительно друг друга. Кроме того, в работающей передаче под действием нагрузок происходит деформация вала. В конструкции приводного вала из-за неравномерного распределения нагрузки на ковшах элеватора неизбежно возникают перекосы вала и неравномерность нагружения опор вала.
Все сказанное выше вынуждает применять в таких узлах сферические подшипники, допускающие значительные перекосы.
В связи с относительно большой длинной вала и значительными погрешностями сборки валы фиксируют от осевых смещений в одной опоре. Поэтому кольцо другого подшипника должно иметь свободу смещения вдоль оси, для чего по обоим его торцам оставляют зазоры 3…4 мм. В первой же опоре данные зазоры требуется устранить с помощью втулок. Если же не следовать данным рекомендациям, при фиксировании обоих опор в осевом направлении и неизбежных прогибах вала последует деформация тел качения подшипника ,что может вызвать заклинивание узла.
Расчет подшипников на промежуточном валу
Определение сил, нагружающих подшипник
Силы, действующие в зацеплении.
Изгибающие моменты, от радиальных сил, действующих в зацеплении.
Длины участков
Реакции в вертикальной плоскости.
Реакции в горизонтальной плоскости.
Суммарные реакции.
Выбор подшипника
По справочнику [1, т.2, с.116] выбирается подшипник радиальный легкой серии 204.
Более нагруженной является опора 1. Дальнейший расчет будет вестись по ней.
Расчет на ресурс
Радиальная сила
где
- коэффициент эквивалентности. Для
режима нагружения |||
[2 c.108].
Осевая сила
Отношение
По таблице 7.1 [2 c.104] е=0,24
V- коэффициент вращения кольца, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.
Значит Х=0,56; Y=1,85
Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка
где
- коэффициент безопасности, по таблице
7.4 [2 c.107]
;
- температурный коэффициент,
[2 c.107].
Расчетный ресурс (долговечность) подшипника (ч).
где
- коэффициент долговечности, по таблице
7.5 [2 c.108]
;
- коэффициент, характеризующий совместное
влияние на долговечность особых свойств
металла деталей подшипника и условий
его эксплуатации,
[2 c.108].
,
следовательно выбранный подшипник 204
подходит.
Подбор посадки подшипника
Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.
по таблице 7.6 [2 c.113] выбирается поле допуска на вал k6.
Наружное кольцо подшипника неподвижно, нагружение местное.
По таблице 7.7 [2 c.113] выбирается поле допуска на отверстие H7.
Расчет подшипников на тихоходном валу
Определение сил, нагружающих подшипник
Силы, действующие в зацеплении.
На концевом участке вала действует консольная нагрузка из-за наличия муфты и появления в связи с этим смещений.
Длины участков вала.
В горизонтальной плоскости силы, действующие в зацеплении взаимно компенсируют друг друга.
Силы, действующие в вертикальной плоскости.
Полные реакции.
Определение эквивалентной нагрузки
Опора 1.
Опора 2.
Значит, дальнейший расчет будет вестись по опоре 1.
Выбор подшипника
Принимается радиальный подшипник особо легкой серии 109.
Рассчитывается ресурс.
,
следовательно, выбранный подшипник 109
подходит.
Подбор посадки подшипника
Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.
по таблице 7.6 [2 c.113] выбирается поле допуска на вал m6.
Наружное кольцо подшипника неподвижно, нагружение местное.
По таблице 7.7 [2 c.113] выбирается поле допуска на отверстие H7.
Расчет подшипников приводного вала
Силы, нагружающие подшипник
Силы, действующие в вертикальной плоскости.
Силы, действующие в горизонтальной плоскости.
Полные реакции.
Опора 1 нагружена больше, следовательно, дальнейший расчет будет вестись по этой опоре.
Выбор подшипника.
Выбирается подшипник шариковый радиальный сферический двухрядный легкой серии1209.
Определение эквивалентной нагрузки.
Определение расчетного ресурса.
Для
сферического подшипника
следовательно,
выбранный подшипник подходит.
Подбор посадки подшипника.
Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.
по таблице 7.6 [2 c.113] выбирается поле допуска на вал k6.
Наружное кольцо подшипника неподвижно, нагружение местное.
По таблице 7.7 [2 c.113] выбирается поле допуска на отверстие H7.