13. Выбор подшипников качения для быстроходного вала коническо-цилиндрического редуктора

По принятому диаметру выбираем конический, радиально-упорный подшипник легкой серии по ГОСТ 27365-87 (рис. 25) Выписываем его номер и размеры и заносим данные в таблицу 23.

Таблица 23

№ Т= С= В= D= а= r= r1= e=

Диаметр буртика d_Бб=d_Б+3r

где r – координата фаски подшипника.

Подшипники устанавливают по схеме «врастяжку» (широкими торцами наружных колец подшипников внутрь). Для конических радиально-упорных подшипников точка приложения реакции смещается, и ее положение определяется расстоянием а, измеренным от широкого торца наружного кольца (рис. 25)

.

Ширина буртика b=m_te

Расстояние а₁ измеряется от середины зуба шестерни до точки приложения реакции.

Расстояние приложение 13.

Рис. 25. Быстроходный вал

Обычно для конической вал-шестерни схему установки подшипников выбирают «врастяжку» (рис. 26).

Рис. 26. Схема установки подшипников «врастяжку»

Радиальные нагрузки в опорах А и Б определяется по эпюрам расчета валов.

Например:

; 1200 Н; 900 Н;

; 1800 Н; 1000 Н; 1400 Н.

, – осевые составляющие радиальной нагрузки для радиально-упорных подшипников;

и соответственно ; ,

где е – коэффициент осевого нагружения для конических радиально-упорных подшипников.

Значения е даны в таблице и выбираются по номеру подшипника (рис. 27)

Рис. 27. Подшипник радиально-упорный

Для № 7206 Для № 7306 30 мм; 62 мм; 17,5 мм; 16мм 30 мм; 72 мм; 21 мм; 19 мм Грузоподъемность: 38 кН, 25,5 кН 52,8 кН, 39 кН Коэффициенты нагрузки 0,37; Y=1,6 0,31, Y =1,9

Расчетная динамическая грузоподъемность:

,

где – эквивалентная динамическая нагрузка в опоре;

n – частота вращения вала n =960(мин^–1);

L_10h – расчетная долговечность;

p – коэффициент степени для конических подшипников; p = 3,33.

,

где К =365·0,72 – число рабочих дней в году (263 дня);

К₁– срок службы привода;

К₂ – количество смен;

К₃ – количество рабочих часов в смену при сроке службы 5 лет в двухсменном режиме по 7 часов. Значения этих коэффициентов приводятся в задании курсового проекта.

263·5·2·7 = 18340 часов.

Эквивалентная динамическая нагрузка в опоре.

;

где V – коэффициент вращения, при вращающемся внутренним кольцом V = 1, наружном V = 1,2;

X – коэффициент радиальной нагрузки, выбирается по отношению ;

– радиальная нагрузка в опоре;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

– осевая нагрузка в опоре;

– коэффициент безопасности работы для редукторов принимают = 1,3;

– коэффициент температурный при t до 100º = 1.

Осевые нагрузки в опорах определяют по условию равновесия сил:

.

Осевая сила в опоре А: ; в опоре Б: по схеме нагружения (см. рис. 26).

В зависимости от режимов работы, нагрузки и умножают на коэффициент режима работы – (табл. 24).

Таблица 24

Значения коэффициента режима работы

Режим работы	0	I	II	III	IV	V
	1,0	0,8	0,63	0,56	0,5	0,4

Режим работы указан в задании для IV = 0,5.

Радиальная нагрузка в опоре А: 1500·0,5=750 Н.

Радиальная нагрузка в опоре Б: 2059·0,5=1029,5 Н.

Осевая сила, действующая от зацепления в конической передаче:

Н.

Осевые составляющие:

Н;

Н.

Осевая нагрузка в опоре А: Н.

Осевая нагрузка в опоре Б: Н.

Для опоры А отношение при значении >0,37; для подшипников радиально-упорных конических – , .

Для опоры Б отношение <0,37 при этом отношении значение коэффициентов X и Y остаются прежними , по номеру подшипника.

Эквивалентная нагрузка определяется по формуле:

Н.

Требуемая грузоподъемность:

Н.

Так как расчетный коэффициент грузоподъемности меньше базового >22051, то подшипник 7206 пригоден.

Базовая долговечность:

мм/об;

ч.

Базовая долговечность больше требуемой долговечности 105600>18340.

Для регулировки зазора в подшипниках на валу предусмотрен резьбовой участок длиной 12...15 мм и диаметром меньше чем диаметр вала под подшипником. Внутреннее кольцо подшипника фиксируется шлицевой гайкой ГОСТ 11871-88 и шайбой ГОСТ 11872-79. На валу предусмотрена канавка для размещения язычка стопорной шайбы.

В случае, когда выходной конец быстроходного вала имеет коническую форму и размеры (рис. 28).

Рис. 28. Конический конец вала

dδ = dcр = l1 = l2 = t1 = t2 = b = h =

Комплект вала с подшипниками устанавливается стакан (рис. 29).

Рис. 29. Эскиз стакана

Толщина стенки: δ = 6…8 мм; толщина фланца: δ₂ = 1,2; высота упорного буртика: t = (1,3…1,5); D₁; D₂ и диаметр отверстия под винт согласовать с размерами крышки.

Крышка подшипника.

Отверстия под подшипники закрывают сквозной крышкой. Крышку конструируют по аналогии со стандартной, увеличив D₁ и D₂ на 2δ.

Размеры стандартной крышки приведены на рис. 30.

Рис. 30. Крышки подшипников

Размеры крышек занести в таблицу 25.

Таблица 25

Параметры крышек

D

B

D1табл

D2табл

D3

d

d1

H

h

h2

l

b1

n

S

Крышки подшипника крепятся к корпусу винтами ГОСТ 11738-84. Под головку винта устанавливается шайба ГОСТ 6402-70. В гнездо сквозной крышки устанавливается манжета, которая выбирается по диаметру вала.

,

где τ_кр =20 МПа – допускаемое напряжение для тихоходного вала.

По принятому диаметру выбираем конический радиально-упорный подшипник легкой серии по ГОСТ 27365-87. Выписываем его номер, размеры и заносим в таблицу 26.

Таблица 26 № Т= С= В= D= а= r= r1= e=