2.4.2 Определение приведенной нагрузки на подшипник

Приведенная нагрузка представляет собой постоянную нагрузку, при приложении которой к подшипнику он будет иметь такой же срок службы, что и при действительных условиях работы в подшипниковом узле.

Приведенная нагрузка на подшипник определяется по формуле:

, (2.69)

где: – эквивалентная динамическая нагрузка, Н;

– коэффициент безопасности;

– температурный коэффициент;

– коэффициент материала;

Эквивалентная динамическая нагрузка для роликовых радиально-упорных подшипников определяется по формуле:

, (2.70)

где: – коэффициент радиальной нагрузки;

– коэффициент осевой нагрузки;

– коэффициент вращения;

– радиальная нагрузка, Н;

– осевая нагрузка, Н;

Исходя из того, что в РК используются косозубые зубчатые колеса, то существуют осевые нагрузки в зацеплении.

Коэффициент вращения для подшипников с вращающимся внутренним кольцом .

Определение радиальных нагрузок на подшипники

Определяем усилия в зацеплении зубчатых колес:

- окружное :

, (2.71)

- радиальное : (2.72)

,

где: – угол трения;

Угол трения находится в пределах , принимаем [4, стр. 3].

- осевое :

, (2.73)

По формулам 2.71 – 2.73 расчитываем:

;

;

;

;

Н;

Н;

Определяем внешнюю радиальную нагрузку на подшипник :

, (2.74)

где: – опорная реакция на подшипник в горизонтальной плоскости, Н;

– опорная реакция на подшипник в вертикальной плоскости, Н;

Согласно рис. 2.2 определяем реакции опоры на подшипник в горизонтальной и вертикальной плоскостях:

- для повышающей передачи:

; ;

; .

- для понижающей передачи:

; ;

; .

По формуле 2.74 определяем внешнюю радиальную нагрузку на подшипники :

- для повышающей передачи:

;

.

- для понижающей передачи:

;

.

Определение осевых нагрузок на подшипники

Определяем внешнюю осевую нагрузку на подшипники :

, (2.75)

где: -суммарное осевое усилие воспринимаемое подшипником;

S-осевая составляющая радиальной нагрузки.

, (2.76)

где осевое усилие на i^м колесе.

, (2.77)

где: е-коэффициент.

Коэффициент радиальной нагрузки определяем по табл. 7.5 [4, стр. 4].

.

Н;

Н;

Н, знак «+» т.к. силы направлены в одну сторону.

Определение коэффициентов радиальной Х и осевой Y нагрузок

Коэффициент радиальной нагрузки и Y определяем по табл. 7.5 [4, стр. 4].

- для повышающей передачи:

; ; ; .

- для понижающей передачи:

; ; ; .

Рис.2.2. расчётная схема.

По формуле 2.70 определяем эквивалентную динамическую нагрузку :

Аналогично определяем динамическую нагрузку P для остальных опор при включенной понижающей передаче, результаты расчётов представлены в табл. 2.10

Определение коэффициента безопасности К_Б

Коэффициент безопасности учитывает влияние динамических нагрузок на срок службы подшипника:

, (2.7)

где: – коэффициент внутренних динамических нагрузок;

– коэффициент внешних динамических нагрузок;

Коэффициент учитывает динамическую нагрузку в зацеплении зубчатых колес, которая возникает из-за ошибок в окружном шаге зубьев. Коэффициент определяется по формуле:

, (2.79)

Динамическая нагрузка определяется по формуле:

, (2.80)

где: – коэффициент, зависящий от вида зубчатой передачи;

– коэффициент, учитывающий вращающиеся массы, жестко связанные с шестерней;

– окружная скорость в зацеплении, м/с;

Коэффициент , зависящий от вида зубчатой передачи определяем по табл. 7.7 [4, стр. 6].

;

Принимаем [4, стр. 6].

Окружная скорость в зацеплении определяется по формуле:

, (2.81)

;

;

;

Максимальная динамическая нагрузка в зацеплении:

;

;

;

;

;

Коэффициент внешних динамических нагрузок учитывает динамические нагрузки в агрегатах трансмиссии, возникающие вследствие колебаний, возбуждаемых двигателем и внешними силами – воздействие дороги при движении автомобиля. Подшипники выходных валов, расположенные рядов с фланцем крепления карданного вала, а также подшипники дифференциала дополнительно нагружаются динамической нагрузкой, обусловленной колебаниями карданного вала и дифференциала.

Принимаем для подшипников [4, стр. 7].

Определение температурного коэффициента

Температурный коэффициент учитывает влияние теплового режима работы подшипника на его срок службы.

Значение коэффициента определяем по табл. 7.8 [4, стр. 7] .

Определение коэффициента материала

Принимаем коэффициент материала [4, стр. 8].

Определяем значение приведенной нагрузки на подшипник:

;

Аналогично определяем значение приведенной нагрузки на подшипник для остальных опор при включённой пониженной передаче в РК.

Согласно заданию требуется произвести расчет долговечности подшипников

ведущего вала раздаточной коробки.

Расчеты производятся для повышеннои и пониженной передаче в раздаточной коробке.

Результаты расчета по определению приведенной нагрузки на подшипник представлены в табл. 2.10

Таблица 2.10

Результаты расчета по определению приведенной нагрузки на подшипник

Параметр	Обозначение	Режим работы в РК
		Повышающая передача	Понижающая передача
Окружное усилие в зацеплении, Н		10258	13586
Радиальное усилие в зацеплении, Н		4589	6803
Осевое усилие в зацеплении,Н		3629	4806
Опорная реакция на подшипник А в горизонтальной плоскости, Н		7123	2585
Опорная реакция на подшипник А в вертикальной плоскости, Н		2134	242
Опорная реакция на подшипник В в горизонтальной плоскости, Н		3136	11000
Опорная реакция на подшипник В в вертикальной плоскости, Н		2455	6561
Внешняя радиальная нагрузка на подшипник А, Н		7436	2596
Внешняя радиальная нагрузка на подшипник В, Н		3983	12808
Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипника А, Н		13753	10959
Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипника В, Н		5517	12808
Окружная скорость в зацеплении, м/с		13,1	9,9
Динамическая нагрузка, Н		5305	2999
Коэффициент внутренних динамических нагрузок		1,517	1,221
Коэффициент безопасности		1,669	1,343
Приведенная нагрузка на подшипник А, Н		22954	14718
Приведенная нагрузка на подшипник В, Н		9208	17201