4. Расчет подшипников качения

Быстроходный вал

Исходные данные

Расчет подшипника выполняем для наиболее нагруженной опоры.

Подшипник № 307;

Размеры подшипника: d = 35 мм, D = 80 мм, B =21 мм;

Динамическая грузоподъёмность C = 33,2 кН

Статическая грузоподъёмность C₀ = 19,0 кН

Радиальная нагрузка на правый подшипник F_r= 3040 Н

Радиальная нагрузка на левый подшипник F_r= 1250 Н

Осевая нагрузка на подшипник F_a = 0 кН

Расчет

Эквивалентная динамическая нагрузка:

P= K_бK_Т (XVF_r+ YF_a),

где X - коэффициент радиальной нагрузки;

Y - коэффициент осевой нагрузки;

K_б= 1,3 – коэффициент безопасности (табл.9 [3]);

K_Т - температурный коэффициент, K_Т=1 при температуре подшипникового узла T<105 ;

V – коэффициент вращения, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника.

Для шарикоподшипников радиальных однорядных параметр осевого нагружения e определяют по формуле из табл.10 [3]

е =0.518 =0

Окончательно получим = 0, т.к. e то

X= 1 , Y= 0;

P=1,3 ×1 ×(1 *1*3040 + 0*0) =3,952 кН.

Долговечность подшипника при максимальной нагрузке, ч:

L_h= = 24415,5 ч

где m=3 показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.

Если задан типовой режим нагружения, то эквивалентная долговечность подшипника

L_E= ,

где _h - коэффициент эквивалентности, определяемый по табл.12 [3] в зависимости от типового режима нагружения:

_h=0,25;

L_E= 97662 ч.

Условие выполняется L_E 12500 ч.

Тихоходный вал

Исходные данные

Расчет подшипника выполняем для наиболее нагруженной опоры.

Подшипник № 209

Размеры подшипника: d = 45 мм, D = 85 мм, B = 19 мм;

Динамическая грузоподъёмность C = 33,2 кН;

Статическая грузоподъёмность C₀ = 21,6 кН;

Радиальная нагрузка на правый подшипник F_r= 420 Н;

Радиальная нагрузка на левый подшипник F_r= 4040 Н;

Осевая нагрузка на подшипник F_a = 0 кН

Расчет

Эквивалентная динамическая нагрузка

P= K_бK_Т (XVF_r+ YF_a),

где X - коэффициент радиальной нагрузки;

Y - коэффициент осевой нагрузки;

K_б= 1,3 – коэффициент безопасности (табл.9 [3]);

K_Т - температурный коэффициент, K_Т=1 при температуре подшипникового узла T<105 ;

V – коэффициент вращения, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника.

Для шарикоподшипников радиальных однорядных параметр осевого нагруженияeопределяют по формуле из табл.10 [3]

е =0.518 = 0

Окончательно получим = 0, т.к. e то

X= 1 , Y= 0;

P=1,3*1*(1*1*4040 + 0*0) =5260 Н.

Долговечность подшипника при максимальной нагрузке, ч:

L_h= = 20598,25 ч.

где m=3 показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.

Если задан типовой режим нагружения, то эквивалентная долговечность подшипника

L_E= ,

где _h - коэффициент эквивалентности, определяемый по табл.12 [3] в зависимости от типового режима нагружения:

_h=0.25;

L_E=82393 ч;

Условие выполняется L_E 12500 ч

5. Расчет элементов корпуса редуктора

Толщина стенки корпуса редуктора

δ = 1.12 ,

где T_т – крутящий момент на тихоходном валу редуктора, Н·м.

δ = 1.12 =1.12 =4.14 мм,

Полученное значение округляем до целого числа с учетом того, что толщина стенки должна быть не меньшего 6 мм. Примем =6 мм.

Диаметр фундаментного болта

d_б1 = ≥ 12 мм.

округлим расчетное значение до стандартного диаметра резьбы:

d_б1=13 мм (табл. 5 [2]).

Диаметры болтов крепления крышки корпуса к основанию равны:

у подшипников d_б2 = 0.8 d_б1 = 0.8·13=10.4

на фланцах d_б3 = (0.5…0.6) d_б1 =0.6·13=7.8

После округления до стандартных значений: d_б2 =10 , d_б3 =8

Расстояние от внутренней стенки корпуса до края лапы

L₁= 3 + + b₁ =42

где b₁ =33, определяется по табл. 5 в зависимости от диаметра болта d_б1.

Расстояние от внутренней стенки корпуса до оси фундаментного болта

P₁ = 3 + + a₁ =27

где a₁ =18, определяется по табл. 5 в зависимости от диаметра болта d_б1.

Ширина фланцев у подшипников

L₂ = 7 + + b₂ =41

где b₂ =28, определяется по табл. 5 в зависимости от диаметра болта d_б2.

Расстояние от внутренней стенки корпуса до оси болта с диаметром d_б2

P₂ = 3 + + a₂ =24

где a₂ =15, определяется по табл. 5 в зависимости от диаметра болта d_б2.

Ширина боковых фланцев

L₃ = 3 + + b₃ =33

где b₃ =24, определяется по табл. 5 в зависимости от диаметра болта d_б3.

Расстояние от внутренней стенки корпуса до оси болта с диаметром d_б3

P₃ = 3 + + a₃ =22

где a₃ =13, определяется по табл. 5 в зависимости от диаметра болта d_б3.

Толщина лапы

h= 2.5 =15

Толщина верхнего фланца

h₁= 1.6 =10

Минимальное расстояние от окружности вершин зубчатого колеса до стенки корпуса редуктора