Приклад 6.3

Підібрати підшипники для вала редуктора з циліндричними косозубими колесами.

6.3.1.Вихідні дані:

(Умови навантаження та розміщення підшипників наведені на рис.6.3а).

Рис 6.3. Розрахункова схема до прикладу 6.3.

Сумарне радіальне навантаження на першій (правій) опорі

сумарне радіальне навантаження на другій (лівій) опорі

осьова сила, що діє в зачепленні;

діаметр цапфи вала d=40мм;

кутова швидкість обертання вала ;

строк служби підшипників L_h=10000 годин;

температура підшипникових вузлів

6.3.2.Визначимо потрібний тип підшипників з врахуванням умов навантаження та конструктивного виконання підшипникових вузлів. Обчислимо відношення осьової сили до сумарного радіального навантаження для першого та другого підшипників:

;

.

Згідно рекомендацій табл.3.1. та з урахуванням того, що підшипники мають бути встановлені в одному жорсткому литому корпусі орієнтуємось на шарикові підшипники однорядні. Виберемо спочатку підшипники легкої серії типу №208 ГОСТ 8338-75 та запишемо їх техніко-економічні показники [12].

d=40мм; D=80мм; B=18мм;

C=25600H; С₀=18100H; n_гр=8000об/хв;

M=0,359кг. Ц=0,54грн.

6.3.3.Визначимо потрібну динамічну вантажопідйомність підшипників для даних умов навантаження.

, де

=3 показник степені (для шарикових підшипників);

- бажана довговічність підшипника.

Q – еквівалентне навантаження на підшипник,H, яке визначають за такими формулами: для першої (правої) опори

для другої (лівої) опори

Щоб визначити коефіцієнти радіального та осьового навантаження необхідно знайти значення параметрае осьового навантаження.

Обчислимо спочатку величину співвідношення та за таблицею 3.4. знайдемо номінальне значення параметрае

.

Користуючись методом інтерполювання, знаходимо

е=0,247 , .

Знайдемо відношення осьового навантаження до сумарного радіального для першої (правої) опори та порівняємо його з параметром е осьового навантаження .

.

Отже, еквівалентне навантаження для першої (правої) опори визначаємо з врахуванням дії на неї радіального і осьового навантаження, а для другої

(лівої) – лише радіального. Причому ;;;; ;

;

Потрібна динамічна вантажопідйомність першого (правого) більш навантаженого підшипника складає

, що менше . Другий (лівий) підшипник також приймаємо №208 ГОСТ8338-75, хоч навантажений вік буде дещо менше.

Номінальна довговічність першого підшипника буде:

або

, а довговічність роботи другого підшипника буде іще більше.

Таким чином, підшипники вибраного типорозміру будуть працювати досить надійно.

Отже, такі підшипники для вала редуктора з циліндричними косозубими колесами можна застосовувати.

Приклад 6.4

Підібрати підшипники для вала конічного колеса зубчастого редуктора.

6.4.1. Вихідні дані:

(Схема навантаження та розміщення підшипників зображено на рис.6.4).

Рис 6.4. Розрахункова схема до прикладу 6.4.

Сумарне радіальне навантаження на першій (правій) опорі ; сумарне радіальне навантаження на другій (лівій) опорі;

осьове зусилля, що діє в зачепленні конічних зубчастих коліс ; діаметр цапфи валаd_в=35мм;

кутова швидкість обертання вала =70,0рад/с;

строк служби підшипників L_h=10500 годин;

температура підшипникових вузлів

6.4.2. Визначимо потрібний тип підшипника з врахуванням умов навантаження та конструктивного виконання підшипникових вузлів. Обчислимо співвідношення для обох опор.

Згідно рекомендацій табл.3.4. при приймаємо радіально-упорні підшипники. Спочатку будемо орієнтуватись на однорядні радіально-упорні шарикопідшипники легкої серії типу 36200 ГОСТ 831-75, що мають умовний кут контакту . Схема установки таких підшипників показана на рис. 6.4а. Використаємо дані таблиць[12] та випишемо техніко-економічні показники підшипників 36207 ГОСТ 831-75.

d=35мм; D=72мм; B=17мм;

C=24000H; С₀=18100H; n_гр=12500об/хв;

M=0,296кг. Ц=0,67грн.

6.4.3. Визначимо потрібну динамічну вантажопідйомність підшипників для даних умов навантаження.

де Q – еквівалентне навантаження на підшипник, H;

L – номінальна довговічність підшипника млн. об.,

- показник степені, який для шарикових підшипників дорівнює 3.

Знайдемо бажану довговічність підшипників

Для визначення еквівалентного навантаження необхідно знати величину параметра е осьового навантаження.

Так як кут контакту то параметре знаходимо, орієнтуючись попередньо на співвідношення

Для такого співвідношення осьового навантаження до статичної вантажопідйомності е=0,364 (визначено з табл.3.4. методом інтерполювання).