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
Fa > 0,25Fr (6.1)
Fa =694,8Н> 0,25Fr=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 lo:
lo = lo + 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
lo = 145 +25 – 2*30,2=109,6 мм
Для определения реакций в опорах направление силы Fm принимаем таким, чтобы оно совпадало с направлением силы Ft (худший случай), и составляем уравнения суммы моментов относительно опор А и В в горизонтальной плоскости.
(6.4)
,
(6.5)
Реакции в опорах от сил Fa и Fr, 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;
FrА, FrВ – радиальная нагрузка в опоре, Н;
FаА, FаВ – расчетная осевая нагрузка в опоре, Н;
КБ - коэффициент безопасности; КБ = 1,3 для редукторов;
КТ – температурный коэффициент; КТ = 1 (при температуре до 1000С);
X, Y – коэффициенты осевой и радиальной нагрузок выбираем по таблице 6.1.
По
таблице 6.2. по Lh
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 Fм принимаем таким, чтобы оно совпадало с направлением силы Ft (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;
FrА, FrВ – радиальная нагрузка в опоре, Н;
FаА, FаВ – расчетная осевая нагрузка в опоре, Н;
КБ - коэффициент безопасности; КБ = 1,3 для редукторов;
КТ – температурный коэффициент; КТ = 1 (при температуре до 1000С);
X, Y – коэффициенты осевой и радиальной нагрузок выбираем по таблице 6.1.
Н
Н
По
таблице 6.2. по Lh
и n
находим отношение
,
где С – динамическая грузоподъемность
подшипника.
где Р – значение эквивалентной динамической нагрузки в более нагруженной опоре, Н.
Условия подбора подшипника выполняются.