Расчет подшипников тихоходного вала
Посадочный диаметр под подшипник d6 =45 мм (рис. 4), а частота вращения п2 =120,978 мин-1 (п.5 расчёта), заданная долговечность Lhзад = tсут ·260·5= 10*260*5 = 13000 час,
где tсут – см. задание.
По (табл. 19) выбираем шариковый однорядный подшипник средней серии, его номер 309
Для него:
Динамическая грузоподъемность С = 52,7 кН,
Статическая грузоподъемность С0= 30 кН.
Наиболее нагруженным будет подшипник в опоре С, для которого и будем производить расчет.
Суммарная
реакция RC
в опоре С от
сил Ft2
и Fr2и
в вертикальной и горизонтальной
плоскостях (
и
):
RС
=
=
= 939,15 Н,
где значения и расчитаны выше.
Полная
реакция в точке С
с учетом нагрузки от муфты
(
)
(рис. 7):
FrC = RС + RС н = 939,15+3372,6 = 4311,75 Н = 4,31 кН,
где значение расчитаны выше.
Рис. 7. К определению полной реакции Rc полн в т. С с учетом нагрузки от муфты FМ
Поскольку данный подшипник работает при переменном режиме нагружения, то эквивалентная динамическая нагрузка РЕ определяется:
РЕ =
, Н
где Р1, Р2 – постоянная нагрузка на режимах работы соответствующих Т и Т ′ (см.график нагружения в задании).
Поскольку в прямозубой передаче осевая сила отсутствует, то эквивалентная динамическая нагрузка на первом режиме нагружения определяется следующим образом (этот режим соответствует работе при максимальном моменте Т) :
Р1 = Рr1 = FrC · V · Кб · КТ.
При вращении внутреннего кольца коэффициент вращения V = 1.
Коэффициент безопасности для редукторов Кб = 1,4.
Температурный коэффициент КТ = 1 при температуре в редукторе до 100С.
На первом режиме нагружения (см.задание – при моменте Т)
Р1 = Рr1 = FrC · V · Кб · КТ = 4,31*1*1,4*1 = 6,03 кН.
На втором режиме нагружения (см.задание -при моменте Т' ):
Р2 = Рr2 = Рr1 · Т'/ Т = 6,03*0,85 = 5,125 кН.
Продолжительность действия нагрузки при первом режиме нагружения Lh1 (час.) и L1 (млн. об):
Lh1 = t · д · L = 7*260*5 = 9100 час.
L1
=
=
60*120,978*9100/
= 66,05 млн.об.
Значения t, д – см. исходные данные в задании.
Продолжительность действия нагрузки при втором режиме нагружения Lh2 (час) и L2 (млн. об):
Lh2 = t′ · д · L = 3*260*5 = 3900 час.
Значения t′ – см. исходные данные в задании.
L2
=
=
60*120,978*3900/
= 28,3 млн.об.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
РЕ
=
=
=
5,8 кН.
По таблице 19 выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник легкой серии, его номер 209
Для него:
Динамическая грузоподъемность С = 33,2 кН,
Долговечность подшипника легкой серии:
Lh
=
=
0,75
= 19379 час.
где коэффициент
23
= 0,75 для шарикоподшипников
По таблице 19 выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник средней серии, его номер 309
Для него:
Динамическая грузоподъемность С =52,7 кН
Долговечность подшипника средней серии:
Lh
=
=
0,75
= 77509 час.
Результаты расчета сводим в таблицу:
Диаметр вала d6, мм |
Серия подшипника |
Номер подшипника |
Долговечность Lh, часов |
45 |
легкая |
209 |
19379 |
45 |
средняя |
309 |
77509 |
Заданная долговечность :
Lhзад = tсут ·260·5 = 10*260*5 = 13000 часов,
где tсут – см. исходные данные в задании.
Условие выбора серии подшипника – долговечность должна быть больше заданной Lh > Lh зад . Если долговечность обоих подшипников выше заданной, выбираем тот подшипник, у которого долговечность Lh ближе к заданной Lh зад.
Таким образом, на тихоходный вал целесообразно выбрать подшипник №209
Необходимый ресурс обеспечен. Подшипник в опоре А ставят такой же по технологическим соображениям, хотя он и менее нагружен.