5.2 Методика расчёта роликового конического однорядного

подшипника

5.2.1 Расчетная схема. Исходные данные

Расчётная схема подшипника приведена на рисунке 5.2.

Рис. 5.2 Расчётная схема подшипника

Исходные данные:

силы реакции опор R_A = и R_B = ;

осевая сила F_a;

частота вращения выходного вала n_вых = n₂;

нагрузка спокойная, переменная, реверсивная, с умеренными толчками;

ресурс работы t часов.

подшипники роликовые конические однорядные с параметрами (таблица 40 [Р. 10]):

d – диаметр внутреннего кольца, мм;

D – диаметр наружного кольца, мм;

Т - ширина подшипника, мм;

[С_r] – табличная (допускаемая) динамическая грузоподъёмность подшипника, кН;

[С₀] – табличная (допускаемая) статическая грузоподъёмность подшипника, кН;

Y – коэффициент восприятия осевой нагрузки;

е – коэффициент осевого нагружения.

Внутреннее кольцо подшипника поставлено на вал с натягом и вращается вместе с валом, а наружное кольцо в корпусе неподвижное; схема установки подшипников на валах – враспор.

Проверочный расчет производится по динамической грузоподъемности для наиболее нагруженной опоры.

5.2.2 Расчёт по динамической грузоподъемности

Определяются осевые соотношения R_s от радиальных сил нагружения и суммируются с внешней осевой силой F_a, т.е.

R_S = 0,83 eR_A(B) ; (5.3)

R_a = R_s + F_a. (5.4)

Для нормальной работы роликового конического подшипника необходимо, чтобы в опоре осевая сила, нагружающая подшипник, была не меньше осевой составляющей от действия радиальных нагрузок, т.е.

R_a ≥ R_S.

Рассчитывается эквивалентная нагрузка по формуле:

R_E = (V·X·R_А(В) + Y·R_a) · K_σ · K_T, (5.5)

где V – коэффициент вращения (V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно радиальной нагрузки и V = 1,2 при вращении наружного кольца);

Х – коэффициент радиального нагружения (для конических роликовых подшипников уточняется в зависимости от отношения F_a/VF_r > е или < е и окончательно выбирается по таблице 41 [Р. 10], где F_r = R_A(B), F_a = R_a;

К_σ – коэффициент безопасности, принимают по таблице 42 [Р. 10], в зависимости от вида нагружения и области применения (К_σ = 1,3 …1,5);

К_Т – температурный коэффициент выбирается по таблице 43 [Р. 10], при температуре нагрева масла в картере редуктора до 100⁰С К_Т = 1,0;

Определяется действительная (расчётная) динамическая грузоподъемность подшипника по формуле:

С_{r тр} = R_E , (5.6)

где а₂₃ = 0,6…0,7 – коэффициент совместного влияния на ресурс материала колец, тел качения и условий эксплуатации;

m ≈ 3,33 – показатель степени для роликовых конических подшипников, который для приближённых расчётов можно принимать m = 3.

Расчётное значение динамической нагрузки должно быть меньше допускаемой (табличной) динамической грузоподъемности

С_r < [С _r].

При необходимости определяется расчетная долговечность (ресурс) подшипника

L_h = a_{23 .} (5,7)

Выбранный роликовый конический подшипник должен удовлетворять условиям:

L_h ≥ L_hТР и С_r < [С _r].

Примеры проверочного расчета роликовых конических подшипников по динамической грузоподъемности

Пример 1. Проверочный расчет роликового конического подшипника для выходного вала цилиндрического косозубого редуктора