6. Расчет подшипников тихоходного вала на динамическую грузоподъемность

Частота вращения вала больше 10 , поэтому подшипники рассчитывают на динамическую грузоподъемность. Подбор выполняют по наиболее нагруженной опоре.

2-й подшипник 212 ГОСТ 8338-75 (наиболее нагружен)

Исходные данные (табл. 24.10 [1]):

– базовая статическая грузоподъемность

– базовая динамическая грузоподъемность

– внутренний диаметр подшипника

– наружный диаметр подшипника

– диаметр шарика

Для подшипников, работающих при типовых режимах нагружения, расчет удобно вести с помощью коэффициента эквивалентности .

(2-й типовой режим нагружения) (глава 7.2 [1])

Н

Определяют отношение, в зависимости от которого по табл. 7.2 [1] находят значения Х, Y, e:

– коэффициент, зависящий от геометрии подшипника и применяемого уровня напряжения определяют по таблице 7.3 [1] в зависимости от отношения:

– угол контакта

– диаметр окружности расположения центров шариков

По таблице 7.3 [1] принимают

По таблице 7.2 [1] находят Х, Y, e

Сравнивают отношение и e.

V – коэффициент вращения кольца

Следовательно,

Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку (радиальную для шариковых радиальных подшипников):

– коэффициент динамичности нагрузки (табл. 7.6 [1] – зубчатые передачи, редукторы всех типов)

– температурный коэффициент

Проверка выполнения условия

Условие выполнено.

Определяют скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс (долговечность) подшипника, ч:

– показатель степени для шариковых подшипников

- коэффициент долговечности в функции необходимой надежности. (вероятность безотказной работы 90 %)

– коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металл деталей подшипника и условий его эксплуатации (для шариковых подшипников)

Оценивают пригодность намеченного типоразмера подшипника. Подшипник пригоден, если расчетный ресурс больше или равен требуемому:

Подшипник пригоден.

7. Определение реакций в подшипниках приводного вала

- консольная сила

Окружная сила на двух тяговых звездочках:

- суммарное натяжение ведущих ветвей тяговой цепи

- суммарное натяжение ведомых ветвей тяговой цепи

Решив систему уравнений получаем:

8. Определение реакций в подшипниках на приводном валу

Окружная сила на барабане:

Консольная сила:

- консольная сила

Рис. 30 Расчетная схема приводного вала

Радиальные реакции (без учета консольной силы)

Максимальная реакция в первой опоре с учетом консольной силы

Максимальная реакция во второй опоре с учетом консольной силы

Осевые реакции

При установке вала на двух радиальных шариковых подшипников нерегулируемых типов осевая сила , нагружающая подшипник, равна внешней осевой силе , действующей на вал. Силу воспринимает тот подшипник, который ограничивает осевое перемещение вала под действием этой силы. .

9. Расчет подшипников приводного вала на динамическую грузоподъемность

Частота вращения вала больше 10 мин^-1, поэтому подшипники рассчитывают на динамическую грузоподъемность. Подбор выполняют по наиболее нагруженной опоре.

1-й подшипник 1212 ГОСТ 28428-90 наиболее нагружен

Исходные данные (табл. 24.12 [1]):

– базовая статическая грузоподъемность

– базовая динамическая грузоподъемность

– внутренний диаметр подшипника

– наружный диаметр подшипника

– параметр осевого нагружения

При :

– коэффициент радиальной нагрузки

– коэффициент осевой нагрузки

При :

– коэффициент радиальной нагрузки

– коэффициент осевой нагрузки

Для подшипников, работающих при типовых режимах нагружения, расчет удобно вести с помощью коэффициента эквивалентности .

(2-й типовой режим нагружения) (глава 7.2 [1])

Сравнивают отношение и e.

V – коэффициент вращения кольца. V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.

Следовательно, ,

Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку:

– коэффициент безопасности зубчатых передач, редукторов всех типов (глава 7.2 [1])

- коэффициент, зависящий от рабочей температуры (при температуре ниже 100^о С) (глава 7.2 [1])

Проверка выполнения условия

Определяют скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс (долговечность) подшипника, ч:

– показатель степени для шариковых подшипников (глава 7.2 [1])

– частота вращения кольца (приводного вала редуктора)

- коэффициент долговечности в функции необходимой надежности. (вероятность безотказной работы 90 %) (глава 7.2 [1])

= 0,5…0,6 – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металл деталей подшипника и условий его эксплуатации (для шарикоподшипников сферических) (глава 7.2 [1])

Оценивают пригодность намеченного типоразмера подшипника. Подшипник пригоден, если расчетный ресурс больше или равен требуемому:

Подшипник пригоден.