Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Расчет эквивалентных динамических нагрузок



И выбор наиболее нагруженной опоры

 

В большинстве узлов машин в обеих опорах вала ставят подшипники одного типоразмера. Выбор типоразмера подшипников производят, естественно, по наиболее нагруженной опоре, для определения которой рассчитывают, в какой из них больше эквивалентная динамическая нагрузка.

Эквивалентные динамические нагрузки в каждой из двух опор вала вычисляют по формуле [4]

                                    ,                         (6)

где значения  и  определяют рекомендациям табл. 3 в зависимости от соотношения  и коэффициента , который в свою очередь является функцией отношения  или задается таблично (см. приложения 3 и 4).

Естественно при расчете  принимают  и , а при вычислении  берут  и . Далее проверяют, если , то наиболее нагруженной считают опору А и принимают для дальнейших расчетов . Если неравенство не выполняется, то наиболее нагружена опора В. Тогда принимают .

 

Определение расчетного ресурса подшипника

И сравнение его с требуемой величиной

 

Расчетный ресурс предварительно выбранного типоразмера подшипника определяют по формуле

 

                           ,               (7)

 

где коэффициенты ,  и берут, соответственно, из табл.3, табл.4 и табл. 5; значение  принимают равным 3 для шариковых и 10/3 3,33 для роликовых подшипников [1].

Таблица 3.

Коэффициент

 

  0,9   0,95   0,96   0,97   0,98   0,99
  1   0,62   0,53   0,44   0,33   0,21

*) для подшипников большинства изделий принимают .

 

Таблица 4.

Коэффициент

 

Тип подшипника Шариковые радиальные и радиально- упорные подшипники Шариковые сферические двухрядные подшипники Роликовые конические подшипники
  0,7…0,8   0,5…0,6   0,6…0,7

*) для обычных условий применения подшипников;

для условий, отличающихся от обычных, значения даны в [4]

 

Таблица 5.

Коэффициент

 

0 I II III IV V
1 0,5 0,25 0,18 0,125 0,063

 

Полученное по (7) значение  необходимо сравнить с заданной (требуемой) величиной , т.е. проверить выполняется ли условие

                                                                         .                           (8)

Если неравенство (8) выполняется, то считают что подшипник выбран верно. Если нет, то следует задаться подшипником следующей более тяжелой серии и повторить расчет. Когда же по требуемому ресурсу не проходит подшипник ни одной серии данного типа, надо или перейти к другому типу подшипника или изменить конструкцию вала, увеличив значение .

 

Примеры расчета с использованием калькулятора

 

Пример 1.

Подобрать подшипники для тихоходного вала цилиндрического прямозубого зубчатого редуктора, если известно: ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; схема установки подшипников «враспор».

1. Т.к. имеет место цилиндрическая прямозубая зубчатая передача, для которой , выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники и, пользуясь Приложением 1, при  задаемся подшипником 108 особо легкой серии, для которого ; ; .

2. В соответствии с (2) имеем ; .

3. В связи с тем, что  получаем .

4. Согласно (6) с учетом рекомендаций табл. 2 вычисляем

,

и выбираем в качестве наиболее нагруженной опору А, т.к. .

Дальнейший расчет ведем только для наиболее нагруженной опоры, при-

няв .

5. Руководствуясь (7) с учетом данных табл. 3, 4, 5, рассчитываем

        

                

6. Проверяя условие (8), имеем

Следовательно, подшипник 108 выбран верно.

 

Пример 2.

Подобрать подшипники для тихоходного вала цилиндрического косозубого зубчатого редуктора, если известно: ; ; ; ; ; ; ;  и направлена на правую опору В; ; ; схема установки подшипников «враспор».

1. Т.к. имеет место цилиндрическая косозубая зубчатая передача с относительно небольшой осевой нагрузкой , выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники и, пользуясь Приложением 1, при  задаемся подшипником 112 особо легкой серии, для которого ; ; .

2.  В соответствии с (2) имеем ; .

3. В связи с тем, что в опорах вала используются шариковые радиальные однорядные подшипники, принимаем, что всю осевую нагрузку воспринимает опора, на которую она направлена, т.е. правая опора В. Тогда получаем  и .

4. Т.к. , то согласно рекомендациям табл. 2 имеем  и . Подставив эти значения  и  в (6), имеем

.

5.  В связи с тем, что , для определения  и  предварительно согласно рекомендациям табл. 2 рассчитываем

.

Затем сравниваем . Следовательно, получаем  и .

Тогда

6. В качестве наиболее нагруженной выбираем опору А, т.к. .

Дальнейший расчет ведем только для наиболее нагруженной опоры, при-

няв .

7. Руководствуясь (7) с учетом данных табл. 3, 4, 5, рассчитываем

      

             

8. Проверяя условие (8), имеем

Следовательно, подшипник 112 не подходит.

9. Выбираем подшипник 212 следующей легкой серии, для которого ; ; .

10. Анализ результатов проведенного ранее расчета показывает, что для нового типоразмера подшипника меняется лишь величина коэффициента , которая составит теперь

.

Однако это не влияет на величину .

 

11. Рассчитываем новое значение

 

            

12. Проверяя условие (8), имеем

Следовательно, подшипник 212 выбран верно.

 

Пример 3.

Подобрать подшипники для тихоходного вала червячного одноступенчатого редуктора, если известно: ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; схема установки подшипников «враспор».

1. Т.к. имеет место червячная передача с достаточно большой осевой нагрузкой , выбираем шариковые радиально-упорные однорядные подшипники и, пользуясь Приложением 2, при  задаемся подшипником 36210 легкой узкой серии, для которого ; ; .

2. В соответствии с (2) имеем ; .

3. В связи с тем, что в опорах вала используются шариковые радиально – упорные однорядные подшипники, осевую нагрузку воспринимает обе опоры. Для определения  и , используя формулы табл. 2, предварительно рассчитываем

,

.

4. В соответствии с (5) определяем

,

.

5. Для рассматриваемой схемы установки подшипников «враспор» в корпусе червячного редуктора (см. рис. 1б) уравнение (4) имеет вид

.

Принимаем .

Тогда .

Следовательно, значения осевых нагрузок  и  определены верно.

6. Для определения для определения коэффициентов  и  предварительно согласно рекомендациям табл. 2 рассчитываем

,

.

Затем сравниваем . Следовательно, получаем  и .

Аналогично имеем . Это дает  и .

7. Согласно (6) рассчитываем

,

.

8. В качестве наиболее нагруженной выбираем опору А, т.к. .

Дальнейший расчет ведем только для наиболее нагруженной опоры, приняв .

9. Руководствуясь (7) с учетом данных табл. 3, 4, 5, рассчитываем

      

             

10. Проверяя условие (8), имеем

Следовательно, подшипник 36210 выбран верно.

 

Пример 4.

Подобрать подшипники для быстроходного вала конического зубчатого одноступенчатого редуктора, если известно: ; ; ; ; ; ; ;  и направлена в сторону левой опоры А; ; ; схема установки подшипников «врастяжку».

1. Т.к. имеет место коническая зубчатая передача с большой осевой нагрузкой , выбираем сразу конические роликовые подшипники и, пользуясь Приложением 3, при  задаемся подшипником 7106 особо легкой серии, для которого ; ; ; ;  при .

2. В соответствии с (2) имеем ; .

3. В связи с тем, что в опорах вала используются роликовые конические однорядные подшипники, осевую нагрузку воспринимает обе опоры. Для определения  и , используя формулы табл. 2, предварительно рассчитываем

.

4. В соответствии с (5) определяем

,

.

5. Для рассматриваемой схемы установки подшипников «врастяжку» в корпусе конического зубчатого редуктора (см. рис. 1е) уравнение (4) имеет вид

.

Принимаем .

Тогда .

Следовательно, значения осевых нагрузок  и  определены верно.

6. Для определения коэффициентов  и  согласно рекомендациям табл. 2 сравниваем . Следовательно, получаем  и . Для опоры В имеем . Это дает  и  (см. п.1).

7. Согласно (6) рассчитываем

,

.

8. В качестве наиболее нагруженной выбираем опору В, т.к. .

Дальнейший расчет ведем только для наиболее нагруженной опоры, при-

няв .

9. Руководствуясь (7) с учетом данных табл. 3, 4, 5, рассчитываем

      

             

10. Проверяя условие (8), имеем

Следовательно, подшипник 7106 выбран верно.

 

 

Пример 5.

Подобрать подшипники для приводного вала ленточного конвейера, если известно: ; ; ; ; ; ; ;  и направлена в сторону правой плавающей опоры В (см. рис. 2); ; .

1. Т.к. имеет место длинный приводной вал конвейера, то выбираем сразу шариковые радиальные сферические двухрядные подшипники и, пользуясь Приложением 4, при  задаемся подшипником 1210 легкой узкой серии, для которого ; ; ;  при ;  при .

2. В связи с тем, что в опорах вала используются шариковые радиальные сферические двухрядные подшипники, принимаем, что всю осевую нагрузку независимо от ее направления воспринимает левая опора А, фиксирующая подшипник в осевом направлении. Тогда получаем  и .

3. В связи с тем, что , для определения коэффициентов  и  согласно рекомендациям табл. 3 предварительно сравниваем . Следовательно, получаем  и .

4.  Т.к. , то согласно рекомендациям табл. 3 имеем  и .

5. Согласно (6) рассчитываем

,

.

6. В качестве наиболее нагруженной выбираем опору А, т.к. .

Дальнейший расчет ведем только для наиболее нагруженной опоры, при-

няв .

7. Руководствуясь (7) с учетом данных табл. 3, 4, 5, рассчитываем

      

             

8. Проверяя условие (8), имеем

Следовательно, подшипник 1210 выбран верно.

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-03-21; Просмотров: 66; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.086 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь