7. Расчет подшипников на долговечность.
7.1. Обоснование выбора подшипников.
Обоснование выбора подшипника провести по следующим критериям:
─ действующие на вал нагрузки.
─ размеры вала под подшипник
─ тип подшипника (обозначение по ГОСТу)
Со = С =
7.2. Схема установки подшипниковых узлов
Необходимо сделать схему закрепления подшипников, обосновать применение этой схемы и ее достоинства.
7.3. Монтаж и демонтаж подшипника
Дать описание производимых операций с эскизами простейших приспособлений.
7.4. Определение методики расчета подшипника.
─ Расчет на статическую грузоподъемность проводится при n < 10мин –1 или < 1,05 с –1
─Расчет на динамическую грузоподъемность проводится при n ≥ 10 мин –1 или ≥ 1,05 c–1
Выводы: вал I ─ 1 =
вал II ─ 2 =
вал III ─ 3 =
7.5. Определение суммарной радиальной составляющей реакций опор.
Ray = Raz = Rby = Rbz =
7.6. Определение осевых нагрузок
7.6.1. Определение осевых составляющих от действия радиальных нагрузок.
При установке вала на радиально-упорных подшипниках осевые силы, нагружающие подшипник находят с учетом осевых составляющих RS от действия радиальных нагрузок Fr
─ для шариковых радиально-упорных подшипников с углом контакта < 18°
RS = e’· Fr,
где e’ - вспомогательный коэффициент;
Fr – суммарная радиальная составляющая реакции для опоры.
В этих подшипниках действительный угол контакта отличается от начального и зависит от Fr, Ra и статической грузоподъемности С0
Определяют из следующей таблицы:
Таблица 7.1. Значения вспомогательного коэффициента e’
=12° |
Fr/Co |
0,5 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
|
e’ |
0,3 |
0,35 |
0,38 |
0,42 |
0,43 |
0,44 |
0,45 |
0,46 |
0,47 |
0,49 |
0,51 |
0,52 |
|
|
=15° |
Fr/Co |
0,02 |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
e’ |
0,3 |
0,38 |
0,42 |
0,44 |
0,46 |
0,48 |
0,5 |
0,51 |
0,52 |
0,53 |
0,54 |
0,54 |
0,6 |
= 18° e' = 0,57
Для радиально-упорных шариковых подшипников ≥ 18°
e’ = e и Rs = eRr,
где е – вспомогательный коэффициент определяемый по таблице 7.3.
Для нормальной работы необходимо, чтобы в каждой опоре внешняя осевая сила, действующая в зацеплении и нагружающая подшипник, была бы не меньше осевой составляющей от действия радиальных нагрузок, т.е. Rs
Ra(a) ≥ Rsb , Faв ≥ Rsb , Rsa≥ Rsb , кроме этого должно выполняться условие равновесия вала
Rsa + Fa1 ─ Rsb = 0, т. е. сумма всех осевых составляющих должна быть равной нулю.
7.6.2. Определение осевой составляющей для каждой опоры вала проводят по следующим условиям нагружения, см. Таблицу 7.2.
Таблица 7.2. Расчетные формулы для осевых сил при различных условиях нагружения.
|
Условие нагружения |
Осевые силы |
I |
Rsa ≥ Rsb Fa ≥ 0 |
Faa = Rsa Fab = Faa + Fa = Rsa + Fa |
II |
Rsa < Rsb Fa ≥ Rsb ─ Rsa |
|
III |
Rsa < Rsb Fa < Rsb ─ Rsa |
Fab = Rsb Faa = Fab ─ Fa |