13. Расчет и выбор подшипников качения быстроходного вала коническо-цилиндрического редуктора

По принятому диаметру выбираем конический, радиально-упорный подшипник легкой серии по ГОСТ 27365-87. Выписываем его номер и размеры и заносим данные в таблицу 27./2,4,8/

Таблица 27

№ 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. 36)

.

Ширина буртика b=m_te

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

Расстояние приложение 13.

Рис. 36. Быстроходный вал

Обычно для конической вал-шестерни схему установки подшипников выбирают «врастяжку» (рис. 37).

Рис. 37. 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. 38)

Рис. 38. 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 валаn=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 кольцомV= 1, наружномV= 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 приtдо 100º= 1.

Осевые нагрузки в опорах определяют по условию равновесия сил:

.

Осевая сила в опоре А: ; в опоре Б:по схеме нагружения (см. рис. 36).

В зависимости от режимов работы, нагрузки иумножают на коэффициент режима работы –(табл. 28).

Таблица 28

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 коэффициентовXиYостаются 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.

Комплект вала с подшипниками устанавливается стакан (рис. 39).

Рис. 39. Эскиз стакана

В случае, когда выходной конец быстроходного вала имеет коническую форму и размеры (рис. 40).

Рис. 40. Конический конец вала

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

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. 41.

Рис. 41. Крышки подшипников

Размеры крышек занести в таблицу 29.

Таблица 29

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 (рис. 42), размеры и заносим в таблицу 30.

Таблица 30 № Т= С= В= D= а= r= r1= e= Рис.42. Подшипник радиально-упорный