4.1.2. Пример расчета конических подшипников

Проверяем возможность применения радиально-упорных конических подшипников средней серии 7308А ГОСТ 27365-87 для быстроходного вала конического редуктора (см. рис. 3.2) при следующих исходных данных: , - частота вращения вала с напрессованным на нем внутренним кольцом подшипника; рабочая температура подшипника - до 100⁰С.

Характеристика принятого подшипника 7308А [1,табл.П7.5]:

базовая динамическая грузоподъемность С_r=80900H;

угол контакта .

Коэффициент радиальной нагрузки Х=0,4 [1 ,табл. 5.8];

коэффициент осевой нагрузки ;

коэффициент влияния осевого нагружения .

Осевые составляющие радиальной нагрузки:

Отчего зависят осевые нагрузки и в подшипниках и как их определить, подробно рассказано в учебном пособии [1,п.5.2.1]. Применительно к схеме нагружения подшипников на рис. 3.2 воспользуемся следующим. Для каждого подшипника определяем знак суммы осевых сил. Положительное значение имеет сила, нагружающая подшипник.

Поскольку 0 , за осевую нагрузку подшипника А следует принять осевую реакцию от радиальной нагрузки, т.е. Поскольку >0 , за осевую нагрузку подшипника В следует принять сумму осевых сил, внешних по отношению к нему, т.е.

Определяем необходимость учета осевых сил при расчете эквивалентных динамических нагрузок P_rA и P_rB подшипников.

следовательно, осевую нагрузку можно не учитывать,

следовательно, осевая нагрузка должна быть учтена. Здесь V=1 - коэффициент, учитывающий вращение внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки [1,c.199].

Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипника А [1,c.199]

где К_Б=1,5 - коэффициент безопасности для подшипников зубчатых редукторов [1,табл.5.9]; К_Т=1 - коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипника [1,c.200].

Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипника В [1,c.199]

Расчетная долговечность наиболее нагруженного подшипника В

следовательно, подшипники 7308А имеют достаточно большой запас надежности.

3. Пример расчета двухрядных подшипников

Схема нагружения проверяемых подшипников приведена на рис. 3.3. Согласно ей в плавающей опоре А быстроходного вала червячного редуктора установлен радиальный шарикоподшипник средней серии 308 ГОСТ 8338-75, а в фиксирующей опоре В - два радиально-упорных подшипника средней серии 46308 ГОСТ 831-75 (установлены враспор - узкими торцами наружных колец навстречу друг другу). Проверяем пригодность выбранных для фиксирующей и плавающей опор подшипников при следующих исходных данных: частота вращения вала с напрессованными на нем внутренними кольцами подшипников ; рабочая температура подшипников – до 100⁰С.

Базовая динамическая грузоподъемность принятого подшипника 46308 [1,табл.П7.4]: С_r=50800H. Суммарная базовая динамическая грузоподъемность сдвоенного подшипника . Коэффициент влияния осевого нагружения [1,c.207 и табл.5.8].

Поскольку плавающая опора воспринимает лишь радиальную нагрузку, осевая нагрузка сдвоенного подшипника фиксирующей опоры равна внешней осевой силе, т.е.

Определяем условие выбора коэффициентов X и Y соответственно радиальной и осевой нагрузок для опоры В:

следовательно, Х=0,67; Y=1,44 [1,c.207]. Здесь V=1 - коэффициент, учитывающий вращение внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки [1,c.199]. Эквивалентная динамическая нагрузка в фиксирующей опоре В:

где - коэффициент безопасности для подшипников зубчатых редукторов [1,табл.5.9]; коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипника [1,c.200].

Условие применимости метода расчета выполняется.

Расчетная долговечность подшипников фиксирующей опоры В:

следовательно, долговечность подшипников 46308 выше требуемой.

Проверяем радиальный подшипник средней серии 308 ГОСТ 8338-75, установленный в плавающей опоре А. Поскольку он не воспринимает осевую нагрузку, его эквивалентная динамическая нагрузка [1,c.199]

Базовая динамическая грузоподъемность подшипника 308 [1,табл.П7.1].

Расчетная долговечность подшипника плавающей опоры

Надежность подшипника 308 во много раз выше требуемой.