8. Выбор подшипников качения

Подбор подшипников для вала червяка

Принят подшипник 7309; d=45мм; D=100мм, B=26мм; C=83 кН;

Исходные данные: радиальная нагрузка: осевая нагрузка диаметр d=45 мм; частота вращения n= 727 ;  = 12 ;V=1; ; =10000; = 0,8.

Коэффициент осевого нагружения:

е =1,5 (8.1)

е =1,5 = 0,319

Осевую нагрузку при данном расположении подшипников воспринимает опора 2.Осевые составляющие:

(8.2)

(8.3)

Результирующие осевые нагрузки:

(8.4)

(8.5)

Отношение для опоры 1:

[2]

Отношение для опоры 2:

[2]

Приведенные нагрузки при V=1; ;

. (8.6)

. (8.7)

.

Расчетным является подшипник 1 т.к.

Эквивалентная нагрузка:

. (8.8)

.

Динамическая грузоподъемность:

(8.9)

где p – показатель степени кривой выносливости, p = 3,33 для роликовых подшипников.

83 кН]

Вывод: условие выполнено. Для обеих опор приняты радиально-упорные роликоподшипники 7309.

Ресурс выбранного подшипника в более нагруженной опоре 2:

(8.10)

= 41323 ч > [10000]

Ресурс выбранного подшипника превышает заданный ресурс.

Подбор подшипников для вала червячного колеса

Принят подшипник 7314; d=70мм; D=150мм, B=37мм; C=170 кН;

Исходные данные: радиальная нагрузка: осевая нагрузка диаметр d=70 мм; частота вращения n= 48,5 ;  = 12 ;V=1; ; =10000; = 0,8.

Коэффициент осевого нагружения по формуле (8.1):

е =1,5 = 0,319

Осевую нагрузку при данном расположении подшипников воспринимает опора 2.Осевые составляющие по формулам (8.2), (8.3):

Результирующие осевые нагрузки по формулам (8.4), (8,5):

Отношение для опоры 1:

[2]

Отношение для опоры 2:

[2]

Приведенные нагрузки при V=1; =1,4; =1 по формулам (8.6), (8.7):

.

Расчетным является подшипник 1 т.к.

Эквивалентная нагрузка по формуле 8.8:

.

Динамическая грузоподъемность по формуле (8.9):

170 кН]

Вывод: условие выполнено. Для обеих опор приняты радиально-упорные роликоподшипники 7314.

Ресурс подшипника в более нагруженной опоре по формуле (8.10):

= 90928 ч > [10000]

Ресурс выбранного подшипника превышает заданный ресурс.

9. Подбор и проверка шпонок

Размеры призматических шпонок выбираются в зависимости от диаметра вала d. Длина шпонки принимается из стандартного ряда на 5…10 мм меньше длины ступицы.

Выбранные шпонки проверяются на смятие:

(9.1)

где – допускаемое напряжение смятия, МПа; Т – крутящий момент на данному валу, Нмм; d – диаметр вала, мм; l_р – расчетная длина шпонки, мм; t₂ – глубина паза втулки, мм.

Результаты расчета на смятие и основные параметры шпонок приведены в табл. 9.1.

Таблица 9.1 – Основные параметры шпонок.

Номер вала	Крутящий момент Т, Н м	Диаметр вала d, мм	Ширина шпонки b, мм	Высота шпонки h, мм	Глубина паза вала , мм	Глубина паза вала , мм	Длина шпонки l, мм	Расчётная дина шпонки , мм	Рабочее напряжение смятия , МПа	Допускаемое напряжение смятия , МПа
I	119,5	40	12	8	5	3,3	45	33	56,86	80
II	1339,8	70	20	12	7,5	4,9	100	80	124,29	200

Из таблицы 9.1 следует , что условие (9.1) выполняется.

Окончательно принимаются шпонки:

Вал I Шпонка 12×8×45ГОСТ 23360-78.

Вал II Шпонка 20×12×100 ГОСТ 23360-78.