
- •17 Примеры расчета на прочность валов редукторов и подбора подшипников качения
- •17.1 Расчет на прочность валов двухступенчатого цилиндрического редуктора и подбор подшипников качения
- •17.1.1 Построение схемы нагружения зубчатых колес
- •17.1.2 Расчет ведущего вала I
- •17.1.3 Расчет промежуточного вала II
- •17.1.4 Расчет ведомого вала III
- •17.1.5 Определение запаса прочности валов
- •17.1.6 Подбор подшипников качения (пк)
17.1.6 Подбор подшипников качения (пк)
Подбор подшипников подробно изложен в разд. 7. Подбор подшипников производится по наиболее нагруженной опоре.
Подбор ПК для всех валов многоступенчатой передачи облегчается составлением таблицы 17.1, в которую заносятся все заданные, справочные и расчетные значения. При этом многочисленные коэффициенты и результаты вычислений наглядно воспринимаются и легко сравниваются.
Данные об условиях работы ПК:
n– частота вращения, об/мин;
Lh– срок службы, ч;
L– долговечность,
млн. об.
Fr– радиальная нагрузка, Н, равная радиальной реакцииRнаиболее нагруженной опоры;
Fa– осевая нагрузка, Н, равная осевой реакции опоры,Rос.
Справочные данные коэффициентов [31] для заданных условий работы ПК:
fh– коэффициент долговечности;
fn– коэффициент, определяемый по частоте вращения подшипника;
V– коэффициент вращения;
Kб – динамический коэффициент (коэффициент безопасности);
KT– коэффициент, учитывающий влияние температурного режима работы на долговечность подшипника.
Справочные (паспортные) данные предварительно назначенного подшипника по диаметру концов вала:
серия (при отсутствии осевой нагрузки и сравнительно небольшой ее величине предварительно назначается самый распространенный и дешевый шариковый радиальный однорядный подшипник средней или легкой серии, при большой осевой силе – подшипник роликовый радиально-упорный конический или радиально-упорный шариковый);
C– динамическая грузоподъемность, кН;
C0– статическая грузоподъемность, кН;
X,Y– соответственно коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, зависящие от типа подшипника и от е – параметра осевого нагружения подшипника, характеризующего соотношение осевого и радиального усилий.
Расчетные данные подбора ПК.
Подбор ПК производится по динамической грузоподъемности из условия: расчетная динамическая грузоподъемность Cр <Сп(паспортная),
где Р– эквивалентная нагрузка;
p = 3 для шариковых иp = 3,33 для роликовых подшипников.
Если Cрзначительно меньшеCп, то выбирают подшипник другой серии (легкой, особо легкой) или уменьшают диаметр концов вала; приCр>Cвыбирают подшипник тяжелой серии.
Таблица 17.1 – Сводные данные практического расчета (подбора) подшипников качения (ПК) для валов двухступенчатого цилиндрического редуктора
Данные |
Обозначение параметров |
Страни-цы в справоч-нике [31] |
Вал редуктора | ||
ведущий I |
промежу-точный II |
ведомый III | |||
Диаметры концов вала под подшипники | |||||
dI=20 мм |
dII=40 мм |
dIII=45 мм | |||
Условия работы ПК |
n, об/мин |
|
1000 |
185 |
55,5 |
Lh, ч |
|
10000 |
10000 |
10000 | |
L=(Lh60n)/106, млн. об. |
|
600 |
111 |
33,3 | |
Fr=Rнаиб, H |
|
|
|
| |
Fa=Rос, H |
|
|
|
| |
Справочный. коэффициент для заданных условий работы ПК |
fh |
127 |
2,71 |
2,71 |
2,71 |
fn |
125 |
0,322 |
0,565 |
0,845 | |
V |
112 |
1 |
1 |
1 | |
Kб |
115 |
1 |
1 |
1 | |
KТ |
112 |
1 |
1 |
1 | |
Справочные данные предварительно выбранного ПК |
Серия выбранного ПК |
424–532 |
204 |
208 |
1000909 |
C, кН |
|
10,0 |
25,6 |
12,3 | |
Cо, кН |
|
6,3 |
18,1 |
8,29 | |
Fa/C0 |
|
0,094 |
0,033 |
– | |
e |
113,124 |
0,27 |
0,23 |
– | |
Fa/Fr |
|
0,699 |
0,146 |
– | |
|
113,424 |
– |
0 |
– | |
|
113,424 |
0,56 1,6 |
– |
– | |
Результаты вычислений |
|
|
1594 |
P1=4048 P2=Rd= =4199 |
3654 |
|
|
9546,6 |
20,1 |
| |
Условие подбора: Cр < C |
|
9546,6<1000 |
20,1<25,6 |
11,7<12,3 | |
Паспортное значение C превышает расчетное Cр, % |
|
4,8 |
27 |
5,1 | |
Примечание – Так как Р2 > Р1, то дальнейший расчет ведется по большей эквивалентной нагрузке. |