2. Послідовність розрахунку та вибору підшипників кочення.

Обмежене стандартом число типів і розмірів підшипників надало можливість теоретично та експериментально встановити критерії працездатності кожного типорозміру підшипників. Такими критеріями є статична С_о і динамічна С вантажопідйомності, значення яких наводяться в каталогах.

Підшипники редукторних валів підбирають по динамічній вантажопідйомності з врахуванням заданого ресурса або терміну служби в такій послідовності:

1. Намічаємо тип підшипника (радіальний, радіально-упорний, упорний) на підставі аналізу діючих навантажень орієнтовно призначаємо потрібний типорозмір підшипника в залежності від діаметра (цапфи) вала. Зауважимо, що спочатку приймаємо підшипник легкої серії, і лише потім, якщо розрахунок покаже, що цей підшипник не підходить, переходимо на другу серію.

2. Після визначення реакцій опор вала можна перевірити правильність вибору типа підшипника з врахуванням відношення осьової сили до радіального навантаження (див. табл. Д.1.)

де F_a – осьова сила, що діє в зачепленні і передається на вал;

R – радіальна сумарна реакція тієї із опор вала, яка по конструктивному виконанню сприймає зовнішнє осьове навантаження.

Конструктивно компонують вал з підшипниковими опорами так, щоб зовнішню осьову силу сприймав той підшипник, який сприймає меншу радіальну силу, тобто той, у якого менша радіальна реакція.

При визначенні реакцій опор, необхідно врахувати, що точка прикладення реакції підшипника знаходиться на перетині нормалі до середини лінії контакта тіла кочення з віссю вала.

Кафедра ЗТД ЗТД

Вибір підшипників кочення

Положення цієї точки може бути визначено графічно або розраховане по відстані від торця зовнішнього кільця:

для однорядних радіально-упорних кулькових підшипників

для роликових конічних

,

де D і d – зовнішній і внутрішній діаметри підшипників,

В – ширина кулькового підшипника,

Т – відстань між торцями кілець роликопідшипників,

α – кут контакту тіл кочення,

е– параметр осьового навантаження.

Кафедра ЗТД ЗТД

Вибір підшипників кочення

Виписуємо із каталога значення динамічної та статичної вантажопідйомностей С і С_о та інших необхідних параметрів вибраного підшипника.

4. Визначаємо відношення (цей пункт виконують тільки для кулькових підшипників)

По цьому відношенню із таблиці П4 знаходимо значення коефіцієнта осьового навантаження е; для роликових конічних підшипників значення е приймають безпосередньо із каталога (табл.П5).

4. Визначаємо осьові складові S реакцій опор:

у випадку встановлення кулькових радіально-упорних підшипників:

S=е·R

а у випадку роликових (конічних)

S=0.83·е·R

4. Визначають сумарні осьові навантаження та в залежності від монтажної схеми розміщення опор і співвідношення діючих сил(табл.П.2.)

5. Визначаємо відношення

,

де К_к – кінематичний коефіцієнт (коефіцієнт обертання кільця; якщо обертається внутрішнє кільце підшипника, то К_к=1, якщо зовнішнє – К_к=1,2).

Зауважимо: якщо е’<е, то слід прийняти коефіцієнт відповідно радіального х=1, та осьового навантаження Y=0; якщо е’>е, то значення Х і Y прийняти із відповідних таблиць:

для кулькових радіальних і радіально-упорних – табл.П.4.;

для роликових конічних – табл.П.5.

4. Вибрати коефіцієнти: безпеки К_б і температурний К_т (табл.П.3.).

5. Визначити розрахункове еквівалентне навантаження більш навантаженого підшипника:

, млн.об.

Кафедра ЗТД ЗТД

Вибір підшипників кочення

4. Намічають строк служби підшипника, який може бути кратний довговічності редуктора (5000год., 10000год. і т.і.) і визначають розрахунковий ресурс

, млн.об.

4. Визначають необхідну динамічну вантажопідйомність підшипника:

,

де р – показник степеня для кулькових підшипників р=3; для роликових

12.Звертаємось до каталогу і порівнюємо С_необх з С_табл. Необхідне виконання умови .

В зв’язку тим, що табличне (стандартне) значення динамічної вантажопідйомності, як правило, не співпадає з потрібним, уточнюють теоретичну довговічність:

, год.