6 Подбор и расчет подшипников

6.1. Быстроходный вал

После назначения диаметра посадочных мест вала для установки подшипников качения выбирают для опор тип подшипника и схему их установки.

При выборе типа подшипника в первую очередь принимают во внимание значение и направление нагрузки, действующей на опору, размеры посадочных мест вала и корпуса, способ смазывания, удобство монтажа и его стоимость.

Если

F_a > 0,25F_r (6.1)

F_a =694,8Н> 0,25F_r=0,25*1622,4=405,6Н

выбираем радиально-упорные шарикоподшипники.

№46309, =26,d=45мм; D=100мм, B=25мм, С=61,4кН, С₀=37кН.

Компоновку этих подшипников на валах цилиндрических передач производим по схеме “враспор”, т.е. стремимся к минимальному расстоянию между реакциями в опорах l_o:

l_o = l_o + В – 2с (6.2)

где В – ширина подшипника, мм;

с – смещение точки приложения радиальной реакции относительно торца подшипника, мм

(6.3)

где d – внутренний диаметр подшипника, мм;

D – наружный диаметр подшипника, мм.

30,2 мм

l_o = 145 +25 – 2*30,2=109,6 мм

Для определения реакций в опорах направление силы F_m принимаем таким, чтобы оно совпадало с направлением силы F_t (худший случай), и составляем уравнения суммы моментов относительно опор А и В в горизонтальной плоскости.

(6.4)

,

(6.5)

Реакции в опорах от сил F_a и F_r, действующих в вертикальной плоскости, определяли по уравнениям п. 5.1.4.

Суммарная радиальная нагрузка, действующая на подшипник в опоре А:

(6.6)

Н

Суммарная радиальная нагрузка, действующая на подшипник в опоре В:

, Н (6.7)

Н

В радиально-упорных шарикоподшипниках при действии на них радиальных нагрузок возникают осевые составляющие реакций S, Н

(6.8)

По отношению и углу контакта определяем коэффициент осевого нагружения е.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку в опорах А и В, Н;

(6.9)

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

F_rА, F_rВ – радиальная нагрузка в опоре, Н;

F_аА, F_аВ – расчетная осевая нагрузка в опоре, Н;

К_Б - коэффициент безопасности; К_Б = 1,3 для редукторов;

К_Т – температурный коэффициент; К_Т = 1 (при температуре до 100⁰С);

X, Y – коэффициенты осевой и радиальной нагрузок выбираем по таблице 6.1.

По таблице 6.2. по L_h и n находим отношение , где С – динамическая грузоподъемность подшипника.

Н

Н

Тогда

(6.10)

где Р – значение эквивалентной динамической нагрузки в более нагруженной опоре, Н.

Условия подбора подшипника выполняются.

6.2 Тихоходный вал

Так как частота вращения на тихоходном валу n₂ значительно меньше частоты вращения на быстроходном валу n₁ выбираем радиальные шарикоподшипники (табл.5.9). Выписываем характеристики подшипника №314, d=70мм,D=150мм, B=35мм, С=104кН С₀=63 кН.

Для определения реакций в опорах направление силы F_м принимаем таким, чтобы оно совпадало с направлением силы F_t (худший случай), и составляем уравнения суммы моментов относительно опор А и В в горизонтальной плоскости.

Суммарная радиальная нагрузка, действующая на подшипник в опоре А:

, Н (6.11)

Н

Суммарная радиальная нагрузка, действующая на подшипник в опоре В:

, Н (6.12)

Н

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку в опорах А и В, Н;

(6.13)

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

F_rА, F_rВ – радиальная нагрузка в опоре, Н;

F_аА, F_аВ – расчетная осевая нагрузка в опоре, Н;

К_Б - коэффициент безопасности; К_Б = 1,3 для редукторов;

К_Т – температурный коэффициент; К_Т = 1 (при температуре до 100⁰С);

X, Y – коэффициенты осевой и радиальной нагрузок выбираем по таблице 6.1.

Н

Н

По таблице 6.2. по L_h и n находим отношение , где С – динамическая грузоподъемность подшипника.

где Р – значение эквивалентной динамической нагрузки в более нагруженной опоре, Н.

Условия подбора подшипника выполняются.