Пример 8. Кпд 5. Размеры зубчатого колеса

3.6 КП 6. Подбор подшипников качения

назад в оглавление

1 Общие сведения

Подшипники - опоры осей и валов.

Основное требование к ним - минимальное трение для вращающихся валов и осей.

Преимущества по сравнению с подшипниками скольжения [ 3 ]:

• более высокий КПД (до 0,995);

• экономия дефицитных материалов (бронзы, баббита);

• малые осевые размеры;

• малая стоимость из-за серийного производства;

• меньший расход смазки;

• взаимозаменяемость.

Недостатки:

• могут работать при меньших скоростях вращения;

• чувствительны к ударной нагрузке;

• большие радиальные размеры;

• неразъемность.

Устройство подшипника

Подшипник состоит из внешнего и внутреннего колец (с беговыми дорожками), тел качения (шарики, ролики) и сепаратора.

Внутреннее кольцо неподвижно напрессовано на вал и вращается вместе с ним.

Материалы

Сепаратор - углеродистая сталь, бронза, латунь, текстолит, капрон; остальные детали - высокоуглеродистые хромистые подшипниковые стали (ШХ15 и др.).

2 Классификация подшипников качения

2.1 По форме тел качения:

1) шариковые;

2) роликовые

Роликовые могут быть:

• с цилиндрическими роликами;

• с коническими роликами;

• с бочкообразными роликами;

• с игольчатыми роликами;

• с витыми роликами.

2.2 По числу рядов тел качения

1) однорядные;

2) двухрядные;

3) многорядные.

КП 6

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Фефилова Г.Ф.

Подбор подшипников

качения

Лит

Лист

Листов

Проверил

У

1

4

УАвиаК

Н.контр.

Утв.

Фефилова Г.Ф.

2.3 По виду воспринимаемой нагрузки:

1) Радиальные. Применяются когда F_r > F_a. Это радиальные шариковые и роликовые подшипники.

2) Радиально-упорные. Воспринимают и радиальную и осевую нагрузки. Применяются когда F_r  F_a. Это радиально-упорные шариковые и конические роликовые подшипники.

3) Упорные. Воспринимают осевую нагрузку. Применяются когда F_r >> F_a.

2.4 По габаритным размерам.

При одном и том же диаметре вала (d = d_n) подшипники могут иметь различные габариты (наружный диаметр D и ширину В) и воспринимать различную нагрузку в зависимости от серии.

Чем тяжелее серия, тем больше размеры D и В и тем большую нагрузку выдерживает подшипник.

3 Маркировка (обозначение) подшипников

I	-	внутренний диаметр подшипника 095 = 45 мм (d = dn)
II	-	серия подшипника по диаметру, 2 - легкая серия.
III	-	тип подшипника: 0 - радиальный шариковый; 6 - шариковый радиально-упорный; 7 - конический роликовый
IV	-	конструктивные отклонения: 3 - однорядный с сепаратором.
V	-	класс точности 0; 6; 5; 4; 2 (в порядке повышения)

Нули в начале обозначения не пишутся.

Например. Подшипник 208 - радиальный шариковый подшипник легкой серии, с внутренним диаметром 40 мм, нулевого класса точности.

4 Подбор подшипников и проверка их на долговечность

(для цилиндрического зубчатого редуктора)

4.1 Учитывая соотношение Fr и Fa (Fr > Fa) по диаметру вала dn определяем тип и размеры подшипника (D и В), начиная с легкой серии (207, 208, 209 …) 4.2 Проводим компоновку подшипникового узла. После первого этапа эскизной компоновки (вычерченных на миллиметровке вала-шестерни, колеса, ведомого вала) устанавливаем на миллиметровке подшипники, вычерчивая внутренности подшипников.

Рисунок 1

КП 6

Лист

2

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Таблица 1 - Подшипники шариковые радиальные однорядные (из ГОСТ 8338-75)

Легкая серия
Обозначение	Размеры, мм				Грузоподъемность, кН
	d	D	B	r	Cr	C0r
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215	20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75	47 52 62 72 80 85 90 100 110 120 125 130	14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25	1,5 1,5 1,5 2 2 2 2 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5	12,7 14,0 19,5 25,5 32,0 33,2 35,1 43,6 52,0 56,0 61,8 66,3	6,2 6,95 10,0 13,7 17,8 18,6 19,8 25,0 31,0 34,0 37,5 41,0
Средняя серия
304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315	20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75	52 62 72 80 90 100 110 120 130 140 150 160	15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37	2 2 2 2,5 2,5 2,5 3 3 3,5 3,5 3,5 3,5	15,9 22,5 28,1 33,2 41,0 52,7 61,8 71,5 81,9 92,3 104,0 112,0	7,8 11,4 14,6 18,0 22,4 30,0 36,0 41,5 48,0 56,0 63,0 72,5

Примечание. Пример обозначения подшипника 209: «Подшипник 209 ГОСТ8338-75» назад(пример 9 п.3.1.3) назад(пример 9 п.7.2.6) назад(пример 10 п.6.1.6)

4.3 Определяем радиальные реакции подшипников

Длины участков валов измеряем по миллиметровке.

4.4 Проверяем подобранный подшипник на долговечность.

Расчетная долговечность подшипников

часов,

где n [об/мин] - частота вращения этого вала;

C_r [H] - динамическая грузоподъемность подшипника (определяется по ГОСТ - таблице 1)

R_экв [Н] - эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник.

КП 6

Лист

3

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Для цилиндрических косозубых и конических передач L_h  36000 ч (ресурс редуктора), допускается L_{h min} = 10000 ч; для червячных L_h  25000 ч (допускается 5000 ч).

Для радиальных и радиально упорных шарикоподшипников

, Н,

где Х и Y - коэффициенты влияния соответственно радиальной и осевой нагрузки (определяются по таблице 2);

V - коэффициент, учитывающий характер вращения подшипника;

при вращающемся внутреннем кольце V = 1;

при вращающемся внешнем кольце V = 1,2;

К_Б - коэффициент безопасности: для редукторов всех типов К_Б = 1,3-1,5;

К_Т - температурный коэффициент, зависит от температуры нагрева редуктора. При t < 100^оС К_Т=1;

R_r [Н] - радиальная реакция данного подшипника (R_rA = R_A; R_rB = R_B);

R_a [Н] - осевая реакция данного подшипника, для радиальных шариковых подшипников определяется согласно рисунку 2.

Таблица 2 - Значения коэффициентов Х, Y и е для шариковых радиальных подшипников

Тип подшип-ника	, о	Относитель-ная осевая нагрузка Ra/C0r	Подшипники однорядные				e
			Ra/(VRr) > e		Ra/(VRr)  e
			X	Y	X	Y
Шари-ковый ради-альный	0	0,014 0,028 0,056 0,084 0,110 0,170 0,280 0,420 0,560	0,56	2,30 1,99 1,71 1,55 1,45 1,31 1,15 1,04 1,00	1,0	0	0,19 0,22 0,26 0,28 0,30 0,34 0,38 0,42 0,44

Назад(пример 9 п.3.1.4) Назад(пример 9 п.3.1.4) Назад(пример 9 п.7.2.8) Назад(пример 9 п.7.2.8)

Назад(пример 10 п.6.1.8) Назад(пример 10 п.6.1.8) Назад(пример 10 п.6.2.6) Назад(пример 10 п.6.2.6)

Рисунок 2

Пространственную схему привода приводить согласно двум видам заданной схемы курсового проекта (см. задание на курсовой проект и КП 1)

КП 6

Лист

4

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата