
- •Введение
- •1 Кинематический расчет
- •1.1 Кинематический расчет привода с редуктором
- •1.1.1 Выбор электродвигателя
- •1.1.2 Уточнение передаточного числа
- •1.1.3 Расчет частот, угловых скоростей, крутящих моментов, и мощностей на всех валах
- •1.1.4 Примеры
- •1.1.4.1 Привод с червячным редуктором, плоскоременной и зубчатой передачей
- •1.1.4.3 Привод с двухступенчатым редуктором, муфтой и клиноременной передачей
- •2 Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •2.1 Внешней закрытой косозубой
- •2.1.1 Выбор материала
- •2.1.2 Проектировочный расчет
- •2.1.3 Силовой расчет
- •2.1.4 Проверочный расчет
- •2.1.5 Пример
- •2.2 Внешней закрытой прямозубой
- •2.2.1 Выбор материала
- •2.2.2 Проектировочный расчет
- •2.2.3 Силовой расчет
- •2.2.4 Проверочный расчет
- •2.2.5 Пример
- •2.3 Внутренней закрытой
- •2.3.1 Выбор материала
- •2.3.2 Проектировочный расчет
- •2.3.3 Силовой расчет
- •2.3.4 Проверочный расчет
- •2.3.5 Пример
- •2.4 Внешней открытой прямозубой
- •2.4.1 Выбор материала
- •2.4.2 Проектировочный расчет
- •2.4.3 Силовой расчет
- •2.4.4 Проверочный расчет
- •2.4.5 Пример
- •3.1 Выбор материала
- •3.2 Проектировочный расчет
- •3.3 Силовой расчет
- •3.4 Проверочный расчет
- •3.5 Пример
- •4 Расчет червячной передачи
- •4.1 Выбор материала
- •4.2 Проектировочный расчет
- •4.3 Силовой расчет
- •4.4 Проверочный расчет
- •4.5 Пример
- •5 Расчет гибких связей
- •5.1 Расчет клиноременной передачи
- •5.1.1 Теория
- •5.2 Расчет поликлиновой передачи
- •5.2.1 Теория
- •5.2.2 Пример
- •5.3 Расчет плоскоременной передачи
- •5.3.1 Теория
- •5.3.2 Пример
- •5.4 Расчет цепной передачи
- •5.4.1 Теория
- •5.4.2 Пример
- •6 Расчет размеров корпуса и зубчатых колес
- •6.1 Корпус цилиндрического (червячного) редуктора
- •6.2 Корпус конического редуктора
- •6.3 Цилиндрические колеса
- •6.4 Червячные колеса
- •6.5 Конические колеса
- •7 Расчет шпонок
- •7.1 Теория
- •7.2 Пример
- •8 Расчет смазочных материалов
- •9 Тепловой расчет редуктора
- •9.1 Теория
- •9.2 Пример
- •10 Построение эпюр валов
- •11 Расчет валов
- •11.1 Проверочный расчет вала. Концентратор – галтель
- •11.1.1 Теория
- •11.1.2 Пример
- •11.2 Проверочный расчет вала. Концентратор – шпонка
- •11.2.1 Теория
- •11.2.2 Пример
- •11.3 Проверочный расчет вала. Концентратор – шлицы
- •11.3.1 Теория
- •11.3.2 Пример
- •11.4 Проверочный расчет вала. Концентратор – сквозное отверстие
- •11.4.1 Теория
- •11.4.2 Пример
- •11.5 Проверочный расчет вала. Концентратор – резьба
- •11.5.1 Теория
- •11.5.2 Пример
- •11.6 Проверочный расчет вала. Концентратор – посадка
- •11.6.1 Теория
- •11.6.2 Пример
- •12 Проверочный расчет подшипников
- •12.1 Расчет подшпиников при действии радиальной силы
- •12.1.1 Теория
- •12.1.2 Примеры
- •12.2 Расчет подшпиников при действии радиальной и осевой силы
- •12.2.1 Теория
- •12.2.2 Примеры
- •12.3 Расчет подшпиников при действии осевой силы
- •12.3.1 Теория
- •12.3.2 Пример
- •Библиографический список

226
12 Проверочный расчет подшипников
Проверочные расчеты подшипников разделяют
Øпо статической грузоподъемности (при частоте вращения n<1 об/мин);
Øпо динамической (при частоте вращения n≥1 об/мин).
Вданном пособии только расчет по динамической грузоподъемно-
сти.
12.1Расчет подшпиников при действии радиальной силы
12.1.1 Теория
Данная схема может быть использована для расчета радиальных -под шипников, таких как: шариковые радиальные (при действии только радиальной силы), радиальные роликовые, сферические и т.п.
Расчет сводится к определению долговечности работы подшипника. Выделяют долговеность в млн.оборов и в часах, которые сравниваются с допускаемыми определенными из начальных условий или по таблице 12.1.3:
æ C L = a1 × a2,3 ×çç r è Pý
Lh = 106 × L
60 ×n
öb
÷ , млн.об
÷
ø
, часах
(12.1.1)
(12.1.2)
где а1 – коэффициент надежности (таблица 12.1.1); а2,3 - коэффициент совместного влияния качества металла и условий экс-
плуатации (таблица 12.1.2);
Сr – динамическая грузоподъемность (определяется при выборе подшипника см. приложения), Н;
Рэ – эквивалентная нагрузка, Н; β – показатель степени при определении ресурса работы подшипника
(шарикоые β=3, роликовые β=10/3≈3,33);
n – частота вращения вала подшипника, об/мин.
Таблица 12.1.1 - Коэффициент надежности, а1
S |
0,9 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,99 |
|
|
а1 |
1 |
0,96 |
0,53 |
0,44 |
0,33 |
0,21 |
|
|
Примечание: Для подшипников большинства изделий (кроме оговорен- |
|
|||||||
ных |
специально), |
принимают |
коэффициент |
|
надежности |
|||
S = 0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|

227
Таблица 12.1.2 - Коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации а2,3
Тип подшипника |
|
Значение а2,3 при условии |
||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|||
Шарикоподшипник (кроме сферических) |
|
0,7…0,8 |
1,0 |
1,2…1,4 |
Роликоподшипники цилиндрические и шари- |
|
0,5…0,6 |
0,8 |
1,0…1,2 |
коподшипники сферические двухрядные |
|
|||
|
|
|
|
|
Роликоподшипники сферические двухрядные |
|
0,3…0,4 |
0,6 |
0,8…1,0 |
Примечание: |
|
|
|
|
1.обычные условия хранения;
2.условия, характеризующие наличие пленки масла между контактирующими - по верхностями в подшипнике и отсутствие повышенных перекосов в узле;
3.то же при изготовлении колец и тел качения из электрошлаковой или вакуумной
сталей.
Pý = V × Rs × Ká × KT |
(12.1.3) |
где V - коэффициент вращения (V = 1 – при вращении внутреннего кольца, V = 1,2 – при вращении внешнего кольца);
Rs – суммарная радиальная сила действующая на подшипник (берется большее значение из действующих сил), Н;
Кб – коэффициент безопасности (таблица 12.1.3); Кт – температурный коэффициент (таблица 12.1.4).
Таблица 12.1.3 - Коэффициент безопасности
Машины и оборудование. Условия их эксплуатации |
Lh |
Кб |
||
Приборы |
и аппараты, используемые периодически |
500 |
1…1,1 |
|
(демонстрационная аппаратура, бытовые приборы, |
||||
строительные краны). |
|
|
||
Механизмы, используемые в течение коротких перио- |
|
|
||
дов времени (механизмы с ручным приводом, сельхоз- |
≥ 4000 |
1,1…1,2 |
||
машины, подъемные краны в сборочных цехах, легкие |
||||
|
|
|||
конвейеры). |
|
|
||
Ответственные механизмы, работающие с перерывами |
≥ 8000 |
1,2…1,3 |
||
(конвейеры поточного производства, лифты, не часто |
||||
работающие металлорежущие станки). |
|
|
||
Машины для односменной работы с неполной нагруз- |
≥ 12000 |
1,3…1,4 |
||
кой (электродвигатели, редукторы общего назначения). |
||||
|
|
|||
Машины, работающие с полной нагрузкой одну смену |
~ 20000 |
1,3…1,4 |
||
(машины общего машиностроения, подъемные краны, |
||||
вентиляторы, распределительные валы). |
|
|
||
Машины, |
работающие круглосуточно (компрессоры, |
≥ 40000 |
1,5…1,7 |
|
насосы, шахтные подъемники, стационарные электро- |
||||
машины). |
|
|
|
|
машины, непрерывно работающие с высокой нагруз- |
≥ 100000 |
2,0…2,5 |
||
кой (оборудование бумагоделательных фабрик, энерге- |
||||
тические установки, шахтные насосы). |
|
|
Таблица 12.1.4 – Температурный коэффициент
Рабочая температура подшипника°С |
до100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
Кт |
1,0 |
1,05 |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
1,4 |
228
12.1.2 Примеры
1 Дано: Определить пригодность подшипника работающего в цепном конвеере средней серии 312. Размеры этого подшипника d = 60 мм, D = 130
мм, В = 31 мм, Сr = 81900Н, С0r = 48400 Н.
Частота вращения n=250 об/мин (вращение внутреннего кольца); Радиальная сила на левом подшипнике RS1 = 7000 Н;
Радиальная сила на правом подшипнике RS2 = 3500 Н; Требуемый ресурс работы подшипника Lh=12500 ч.
Решение:
Коэффициент вращения V = 1 (V = 1 – при вращении внутреннего коль-
ца;
Радиальная сила Rs=Rs1=7000 Н (выбрана большая из двух сил); Коэффициент безопасности Кб = 1,3 (таблица 12.1.3); Температурный коэффициент КТ = 1 (таблица 12.1.4);
Pý = V × Rs × Ká × KT = 1×7000 ×1,3 ×1 = 9100 Н
Коэффициент надежности а1 = 1 (таблица 12.1.1); Обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и
условий эксплуатации а2,3 = 0,75 (таблица 12.1.2);
Показатель степени при определении ресурса работы подшипника β=3.
Ресурсы работы:
|
|
æ C |
r |
öb |
æ |
81900 |
ö3 |
|
L = a ×a |
|
×ç |
|
÷ |
= 1×0,75 ×ç |
|
÷ |
|
|
|
|
9100 |
|||||
1 |
2,3 |
ç |
P ÷ |
è |
ø |
|||
|
|
è |
ý ø |
|
|
|
L = |
106 |
× L |
= |
106 |
×546,75 |
||
|
|
|
|
|
|
||
h |
60 |
×n |
|
60 ×250 |
|||
|
|
=546,75 ìëí .îá
=36450 ÷
Что удовлетворяет условию. Вследствии того что зпас работы подшипника очень большой, рекомендуется выбрать подшипник более легкой серии или меньшего диаметра.
229
2 Дано: Определить пригодность подшипника работающего в цепном конвеере средней серии32212А. Размеры этого подшипникаd = 60 мм, D = 110 мм, В = 22 мм, Сr = 93500Н, С0r = 53500 Н.
Частота вращения n=250 об/мин (вращение внутреннего кольца); Радиальная сила на левом подшипнике RS1 = 7000 Н;
Радиальная сила на правом подшипнике RS2 = 3500 Н; Требуемый ресурс работы подшипника Lh=12500 ч.
Решение:
Коэффициент вращения V = 1 (V = 1 – при вращении внутреннего коль-
ца;
Радиальная сила Rs=Rs1=7000 Н (выбрана большая из двух сил); Коэффициент безопасности Кб = 1,3 (таблица 12.1.3); Температурный коэффициент КТ = 1 (таблица 12.1.4);
Pý = V × R1 × Ks × KT =1×7000 ×1,3 ×1 = 9100 Н
Коэффициент надежности а1 = 1 (таблица 12.1.1); Обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и
условий эксплуатации а2,3 = 0,75 (таблица 12.1.2);
Показатель степени при определении ресурса работы подшипника β=3,33.
Ресурсы работы:
|
|
æ C öb |
æ |
93500 |
ö3,33 |
|||
L = a × a |
|
×ç |
r |
÷ |
=1×0,75 ×ç |
|
÷ |
=1754,91 ìëí .îá |
|
|
9100 |
||||||
1 |
2,3 |
ç |
P ÷ |
è |
ø |
|
||
|
|
è |
ý ø |
|
|
|
|
L = |
106 |
× L |
= |
10 |
6 ×1754,91 |
=116994 ÷ |
||
|
|
|
|
|
|
|||
h |
60 |
×n |
|
|
|
60 ×250 |
|
|
|
|
|
|
|
Что удовлетворяет условию. Вследствии того что зпас работы подшипника очень большой, рекомендуется выбрать подшипник более легкой серии или меньшего диаметра.