Подбор подшипников качения

Для подбора подшипников выполняют эскизную компоновку и приближенно намечают расстояние между подшипниками, затем определяют суммарные реакции опор и . Выписывают из предварительно выполненных расчетов следующие параметры: наибольшие суммарные реакции или , частоту вращения вала , диаметр вала цапфы под подшипник и требуемую долговечность . По рассчитанному диаметру цапфы предварительно подбирают по таблице № ll с. 127 серию и размер подшипника и выписывают фактическую (табличную) динамическую грузоподъемность. Рекомендуется для опор быстроходного одноступенчатого цилиндрического редуктора предварительно выбрать подшипник средней серии, а для тихоходного - подшипник легкой серии.

Определяют эквивалентную динамическую нагрузку по формуле:

,

где коэффициент при вращении внутреннего кольца;

- коэффициент безотказности при легких толчках;

– температурный коэффициент при температуре подшипника до 125⁰С.

Затем из таблицы № VIII при известных и определяется соотношение требуемой динамической грузоподъемности к эквивалентной нагрузке , где – табличное значение.

Требуемая динамическая грузоподъемность подбираемого подшипника будет:

.

В результате расчетов, если окажется, что , то предварительно выбранный подшипник подходит для данного вала редуктора. Если , то необходимо выбрать подшипник, имеющий большую динамическую грузоподъемность.

При проектировании машин подшипники качения не конструируют и не рассчитывают, а подбирают из числа стандартных по условным формулам. В наше случаи выбор подшипника нужно производить по динамической грузоподъемности С и диаметру участка вала на котором будет устанавливаться подшипник d_n1, d_n2.

C (потребная) £ С (паспортная).

Для расчета на потребуется ресурс L в млн. оборотов.

для тихоходного вала:

для быстроходного вала:

Подсчитаем эквивалентные нагрузки:

Р = V ´ R_р ´ K_б ´ К_т,

где: V – коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается (при вращении внутреннего кольца V = 1); К_б – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки (К_б = 1, 3...1, 5); К_т – температурный коэффициент (для стали ШХ15 при температуре до 100°С К_т = 1); R_р – силы возникающие в подшипнике (R = наибольше результирующей реакции опор вала).

для быстроходного вала:

Р_р = 1 ´ 2943 ´ 1, 5 ´ 1 = 4415 Н

для тихоходного вала:

R = 1578, 5 H, т.к. наибольшая реакции опор на этом валу R = 1578, 5 H.

Р = 1 ´ 1578, 5 ´ 1, 5 ´ 1 = 2368 Н

Динамическая грузоподъемности и ресурс связаны эмпирической зависимостью:

где: а₁ – коэффициент надежности (а₁ = 1); а₂ – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации (для шарикоподшипника (кроме сферических) а₂ = 0, 7...0, 8, для роликоподшипников: цилиндрических, шарикоподшипников сферических двухрядных а₂ = 0, 5...0, 6, для роликоподшипников конических а₂ = 0, 6...0, 7, для роликоподшипников сферических двухрядных а₂ = 0, 3...0, 4).

для быстроходного вала:

для тихоходного вала:

По каталогам подшипников выбираем подходящим нам, руководствуясь динамической грузоподъемностью (С, Н) и диаметром подшипника под вал (d, мм):

для быстроходного вала:

d_n1 = 40мм, С = 4423, наиболее подходящим является подшипник средней серии №308 (С = 31300 Н)

для тихоходного вала:

d_n1 = 50мм, С = 2375 Н, наиболее подходящим является тот же подшипник средней серии №308 (С = 31300 Н)

Список литературы

1. Курсовое проектирование деталей машин /Под общ. ред. В.Н. Кудрявцева. – Л.: Машиностроение, 1984. – 400 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя. – М.: Машиностроение. 1979. Т. 1. 728 с.; Т. 2. 559 с.; Т. 3. 557 с.

3. Кудрявцев В.Н. Детали машин. Л.: Машиностроение, 1980. 464 с.

4. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. – Л.: Машиностроение. 1983. – 464 с.

Лепеш Григорий Васильевич