13.2. Визначення розрахункового еквівалентного навантаження на підшипник

Розрахункове еквівалентне навантаження на підшипник для опори В визначаємо за формулою:

,

де V – коефіцієнт обертання: V = 1, якщо обертається внутрішнє кільце,

V = 1,2, якщо обертається зовнішнє кільце;

К_б – коефіцієнт безпеки:

• К_б = 1 – при спокійному навантаженні;

• К_б = 1,2 – при легких поштовхах і короткочасних перевантаженнях до 125%;

• K_б = 1,5 – при помірних поштовхах та перевантаженнях до 150%;

• К_б = 2 – при значних поштовхах та вібраціях і перевантаженнях до 200%;

• K_б = 3 – при ударному навантаженні та перевантаженнях до 300%.

К_Т – температурний коефіцієнт:

• К_Т = 1, якщо робоча температура опори t100⁰C;

• К_Т = 1,05, якщо t = 125⁰C;

• К_Т = 1,1, якщо t = 150⁰C.

Для визначення осьового навантаження R_а на підшипник для опори В попередньо обчислюємо осьові складові сили F_sA i F_sB у підшипниках опор А і В при навантаженні їх силами R_rA і R_rB.

F_s = keR_r;

k = 1 для кулькових підшипників,

k =0,83 для роликових.

F_sA = 0,83eR_rA = 0,830,414550= 188,99 (Н);

F_sB = 0,83eR_rB = 0,830,4141100= 377,98 (Н).

Рівняння рівноваги вала (див. рис. 13.2): F_a + R_aА - R_aВ=0.

Якщо R_aА = F_sA, то R_aB = F_a + R_aA= 3550+188,99=3738,99 (H).

Перевірка: R_aB = 3738,99 > F_sB = 377,98; у разі невиконання: R_aB = F_sB; R_aA = R_aB – F_a, отже, R_aB визначено правильно.

Таблиця 13.1 – Підшипники радіально-упорні конічні

Роликові однорядні (ту37.006.162 – 89)

Позначення підшипників	d	D	T	B	Динамічна вантажність Cr, кH	e	Статична вантажність, С0, кH
Легка серія
7202	15	35	12,0	11	8,61	0,451	6,02
7203	17	40	13.5	12	13,5	0,314	9,12

Закінчення таблиці 13.1

Позначення підшипників		d	D		T		B		Динамічна вантажність Cr, кH		e		Статична вантажність, С0, кH
7204		20	41		15,5		14		18,7		0,360		13,0
7205		25	52		16,5		15		23,4		0,360		17,6
7206		30	62		17,5		16		29,2		0,365		21,9
7207		35	72		18,5		17		34,5		0,369		25,8
7208		40	80		20,0		20		41,6		0,383		32,1
7209		45	85		20,5		19		41,9		0,414		32,8
7210		50	90		22,0		21		51,9		0,374		39,8
7211		55	100		23,0		21		56,8		0,411		45,2
7212		60	110		24,0		23		70,8		0,351		82,4
7214		70	125		26,0		26		94,0		0,369		80,5
Середня серія
7304	20			52		16,5		16		24,5		0,296		1.114
7305	25			62		18,5		17		29,0		0,360		0,916
7306	30			72		21,0		19		39,2		0,337		0,979
7307	35			80		23,0		21		47,2		0,319		1,035
7308	40			90		25,5		23		59,8		0,278		1,187
7309	45			100		27,5		26		74,6		0,287		1,150
7310	50			110		29,5		29		94,7		0,310		1,065
7311	55			120		32,0		29		100		0,332		0,992
7312	60			130		34,0		31		116		0,305		1,081
7313	65			140		36,5		33		131		0,305		1,081
7314	70			150		38,5		37		165		0,310		1,065

Знаходимо коефіцієнти X i Y:

При відношенні ; за табл. 12.2 маємо X = 0,4; Y = 0,4сtg 15=1,49.

R = (X  V  R_r + Y  R_a)  K_б  К_Т = (0,4  1  1100 + 1,49  3738,99)  1,2  1 = 7213,31 (Н).

З урахуванням режиму навантаження (режим В), для якого коефіцієнт інтенсивності К_Е = 0,8, розрахункове еквівалентне навантаження:

R_E = K_E  R = 0,8  7213,31 = 5770,65 (Н).

Розрахункову довговічність підшипника (у млн. обертів):

Для 90% надійності підшипників коефіцієнт а₁ = 1, а для звичайних умов експлуатації серійних радіально-упорних підшипників, коефіцієнт а₂₃= 0,7; р = – для роликових підшипників.

(млн. об.).

Розрахункова довговічність підшипника (в годинах):

(год.).

Висновок: для опор вала черв’яка можна брати підшипники №7209, які при заданому навантаженні та в заданих умовах експлуатації мають довговічність більшу, ніж вимагається за завданням.