1.1 Расчётная схема. Исходные данные

Расчётная схема подшипника приведена на рис. 5.2.

Исходные данные:

силы реакции опор

R_A = = 688,3 Н;

R_В = = 843 Н;

внешняя осевая сила F_a = 196 Н;

частота вращения вала n₂ = 150 об/мин;

нагрузка спокойная, переменная, реверсивная, с умеренными толчками;

ресурс работы t = 30 000 часов;

подшипники роликовые конические однорядные легкой серии 7208 со следующими параметрами (выбраны по таблице 40 [Р. 10]):

d = 40 мм, Д = 80 мм, Т₂ = 19,75 мм,

[С_r ]= 46,5 кН – базовая (табличная) динамическая грузоподъемность,

[С₀ ] = 32,5 кН – базовая (табличная) статическая грузоподъемность,

Y = 1,56 – коэффициент восприятия осевой нагрузки;

e = 0,38 – коэффициент осевого нагружения.

1.2 Проверочный расчёт подшипника по динамической

грузоподъёмности

Расчет производится по наиболее нагруженной опоры R_B = 843 Н.

Определяем осевые соотношения R_s от радиальных сил нагружения и суммируем с внешней осевой силой F_a.

R_S = 0,83 eR_B = 0,83·0,38·843 = 265,9 H;

R_a = R_s + F_a = 265,9 + 196 = 461,9 H.

Для нормальной работы роликового конического подшипника необходимо, чтобы в опоре осевая сила, нагружающая подшипник, была не меньше осевой составляющей от действия радиальных нагрузок, т.е.

R_a ≥ R_S, R_a = 461,9 > R_S = 265,9 Н .

Вычисляем эквивалентную нагрузку по формуле:

R_E = (V·X·R_B + Y·R_a) · K_σ· K_T,

R_E = (1·0,4·843 + 1,56·461,9) ·1,4·1,0 ≈ 1480,9 Н,

где Х = 0,4 из таблицы 41 [ Р.10], так как

R_a/ V R_B = 461,9/1· 843 = 0,54 > е = 0,38.

Вычисляем расчётное значение динамической нагрузки:

С_{r тр} = R_{E кН.}

Так как действительная грузоподъемность С_r= 10,8 кН меньше допускаемой [С _r] = 46,5 кН, то работоспособность принятых подшипников обеспечивается.

Расчетную долговечность (ресурс) подшипника

L_h = a₂₃₌ 0,65 часов.

Роликовый конический подшипник легкой серии обеспечивает большую работоспособность заданной, так как

L_h= 2,23·10⁶≥L_hТР= 30000 час.

Пример 2. Проверочный расчет роликового конического подшипника для выходного вала конического редуктора

2.1 Расчётная схема. Исходные данные

Расчётная схема подшипника приведена на рис. 5.2.

Исходные данные:

силы реакции опор

R_A = ;

R_B = ;

осевая сила F_a = 499Н;

частота вращения выходного вала n_вых = n₂ = 400 об/мин;

нагрузка спокойная, переменная, реверсивная, с умеренными толчками;

ресурс работы t = 30000 часов;

подшипники роликовые конические лёгкой серии №7208 с параметрами : d = 40мм; D = 80 мм; Т = 19,25 мм; В = 18 мм; С = 16 мм; С_r = 46,5 кН; С_0r = 32,5 кН; е = 0,38; Y = 1,56; Y₀ = 0,86 (таблица 40[Р. 10]).

2.2 Проверочный расчёт подшипника по динамической

Грузоподъемности

Для нормальной работы роликового конического подшипника необходимо, чтобы в опоре осевая сила R_a , нагружающая подшипник, была не меньше внешней осевой силы составляющей от действия радиальных нагрузок R_а, т.е. R_a ≥ R_s.

Расчет, как правило, производится для наиболее нагруженной опоры. В данном случае для опоры А, в которой R_А = 945 Н.

Определяем осевые соотношения R_sот радиальных сил нагружения и суммируем с внешней осевой силойF_a.

R_S = 0,83 e R_A(В) = 0,83·0,38·945 = 298 H;

R_а = R_s + F_a2 = 298 + 499 = 797 H.

Условие R_a ≥R_Sвыполняется.

Коэффициент радиальной и осевой нагрузок для опоры А:

= 0,84 > е = 0,38.

В этом случае Х = 0,4 (таблица 41), Y= 1,56 (таблица 40 [Р. 10]).

Эквивалентная нагрузка

R_Е = (V ∙ X ∙ R_А + Y ∙ R_а) ∙K_Б ∙ К_T = (1∙0,4 ∙ 945 + 1,56 ∙ 797)= 1621 H.

Расчетное значение динамической нагрузки

С_r = R_Е = 16372 Н.

Условие работоспособности подшипников выполняется с большим запасом, так как С_r = 16,372 кН << [С_r ] = 46,5 кН.

Определяем расчетную долговечность (ресурс) подшипника

L_h = a₂₃ = 687 ·10³ часов.

Для расчёта принято m= 3.

Роликовый конический подшипник легкой серии 7208 обеспечивает большую работоспособность заданной, так как

L_h= 687·10³>L_hТР= 30000 час.

Пример 3. Проверочный расчет роликового конического подшипника для выходного вала червячного редуктора