
- •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

230
12.2 Расчет подшпиников при действии радиальной и осевой силы
12.2.1 Теория
Данная схема может быть использована для расчета подшипников при действии на них радиальных и осевых сил таких как: шариковые радиальные (при действии радиальной и осевой силы), радиально-упорные шариковые, конические 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 12.2.5:
|
|
æ |
Cr |
öb |
|
|
L = a |
× a |
×ç |
÷ |
, млн.об |
||
|
||||||
1 |
2,3 |
ç |
P ÷ |
|||
|
|
è |
ý ø |
|
106 × L
Lh = 60 ×n , часах
(12.2.1)
(12.2.2)
где а1 – коэффициент надежности (таблица 12.2.1); а2,3 - коэффициент совместного влияния качества металла и условий экс-
плуатации (таблица 12.2.2);
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 12.2.1 - 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 |
|
|
|
|
|
|
|
|

231
Таблица 12.2.2 - Коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации а2,3
Тип подшипника |
Значение а2,3 при условии |
|||
1 |
2 |
3 |
||
|
||||
Шарикоподшипник |
0,7…0,8 |
1,0 |
1,2…1,4 |
|
Роликоподшипники конические |
0,6…0,7 |
0,9 |
1,1…1,3 |
|
Примечание: |
|
|
|
1.обычные условия хранения;
2.условия, характеризующие наличие пленки масла между контактирующими поверхностями в подшипнике и отсутствие повышенных перекосов в узле;
3.то же при изготовлении колец и тел качения из электрошлаковой или вакуумной сталей.
Pý = ( X ×V × Rs + Y × FA ) × Ká × KT
где Х – коэффициент радиальной динамической нагрузки (таблица 12.2.3); V - коэффициент вращения (V = 1 – при вращении внутреннего кольца,
V = 1,2 – при вращении внешнего кольца);
Rs – суммарная радиальная сила действующая на подшипник, Н; Y – коэффициент осевой динамической нагрузки (таблица 12.2.3);
FA – эквивалентная осевая сила (таблица 12.2.4 согласно заданной схемы нагружения), Н;
Кб – коэффициент безопасности (таблица 12.2.5); Кт – температурный коэффициент (таблица 12.2.6).
ВАЖНО:
Ø для шариковых радиальных подшипников эквивалентная нагрузка определяется для наиболее нагруженного подшипника (при этом FA=Fa – осе-
вая сила действующая на подшипник);
Ø для шариковых радиально-упорных и роликовых эквивалентная нагрузка определяется для каждого подшипника в отдельности.
Таблица 12.2.3 – Значения коэффициентов для однорядных подшипников
α, ° |
при |
FA |
£ e |
при |
FA |
> e |
|
|
e |
|
e’ |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
V × RS |
|
V × RS |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
X |
|
|
Y |
X |
|
|
|
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шариковые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
1 - X |
|
|
æ |
|
F ö0, 24 |
|
|
|
|
|
|
||||||
0 |
|
|
|
|
0,56 |
|
|
|
|
|
|
0,518 × |
ç |
|
A |
÷ |
|
|
- |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
ç |
|
÷ |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è C0r ø |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 - X |
|
|
æ |
|
F ö0,163 |
|
æ |
|
R |
ö0,195 |
|||||||
12 |
|
|
|
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
0,618 × |
ç |
|
A |
÷ |
0,563 × |
ç |
|
S |
÷ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
ç |
|
÷ |
ç |
|
|
|
÷ |
||||||||
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
è C0r ø |
|
è C0r |
ø |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 - X |
|
|
æ |
|
F ö0,12 |
|
æ |
|
R |
ö0,136 |
|||||||
15 |
|
|
|
|
0,44 |
|
|
|
|
|
|
0,618 × |
ç |
|
A |
÷ |
0,579 × |
ç |
|
S |
|
÷ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
ç |
|
÷ |
ç |
|
|
|
÷ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è C0r ø |
|
è C0r |
ø |
||||||||||
26 |
|
|
|
|
0,41 |
|
0,87 |
|
|
0,68 |
|
|
|
|
e |
|
||||||||
36 |
|
|
|
|
0,37 |
|
0,66 |
|
|
0,95 |
|
|
|
|
e |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Роликовые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- |
1 |
|
0 |
0,4 |
|
0,4·ctg(α) |
|
1,5·tg(α) |
0,83·e |
|
где С0r – статическая грузоподъемность подшипника (определяется при выборе подшипника см. приложения), Н

232
Таблица 12.2.4 – Эквивалентные осевые силы
Рисунок 12.2.1 |
|
|
Рисунок 12.2.2 |
если: |
если: |
FA2 = Fa + S1 ³ S2 |
FA2 = S1 - Fa ³ S2 |
то |
то |
FA1 = S1 |
FA1 = S1 |
FA2 = Fa + S1 |
FA2 = S1 - Fa |
в противном случае |
в противном случае |
FA1 = S2 - Fa |
FA1 = S2 + Fa |
FA2 = S2 |
FA2 = S1 |
|
|
где S1 и S2 – осевая составляющая силы действующая на подшипник, Н
S = e'×RS
где e' - коэффициент минимальной осевой нагрузки (таблица 12.2.3).
233
Таблица 12.2.5 - 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 12.2.6 – 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 |