Расчет подшипников качения

В основу расчета подшипников качения положены два критерия: по остаточной деформации и усталостному выкрашиванию. При частоте вращения кольца n £ 10 об/мин критерием расчета является остаточная деформация, расчет выполняется по статической грузоподъемности С_or; при n > 10 об/мин критерием расчета является усталостное выкрашивание дорожек качения, расчет выполняют по динамической грузоподъемности С_r. Решение о пригодности подшипника выносится из сопоставления требуемой и базовой грузоподъемностей (С_тр £ С_r) или долговечностей (L_10h ³ [L_10h]).

Расчет подшипников качения приведен в пособиях [2, с. 120; 3, с. 85; 6, с. 239].

Последовательность расчета подшипников качения рассмотрим на примере промежуточного вала.

Частота вращения вала n₂ = 300 об/мин. Базовая долговечность подшипника [L_10h] = 17000 ч. Диаметр посадочных поверхностей вала d_п = 50 мм. Действующие силы: радиальные -  и ; осевая - F_a = 1000 Н.

Учитывая диаметр посадочных поверхностей вала и характер действующей нагрузки, выберем радиально-упорный шариковый подшипник 36310, у которого (см. подразд. 1.7) угол контакта тел качения с кольцами α равен 12°, статическая грузоподъемность С_or равна 48800 Н, динамическая С_r равна 59200 Н.

Схема установки подшипников и действующих сил представлена на рис. 1.22.

Рис. 1.22. Схема установки подшипников и действующих сил

Определить отношение:   . (1.68) По значению отношения  из табл. П.15 найти параметр осевого нагружения: ;      (1.69)  е = 0,317.

Осевые составляющие от радиальных нагрузок:

 

                                                                            (1.70)

 Н;

                                             (1.71)     

 Н.

 

Суммарные осевые нагрузки на подшипник: так   как S₂ > S₁,  F_a > (S₂ - S₁), то из данных табл. П.16 следует: .

Для опоры, нагруженной большей осевой силой, определить отношение: .

 

Уточнить значение параметра осевого нагружения (по данным табл. П.15): ; е₂ = 0,352.

Определить отношение  для правой, более нагруженной опоры:

 > е₂ = 0,352, где V – коэффициент вращения внутреннего кольца подшипника.

Так как > е₂, то из данных табл. П.15 для е₂ найти значения коэффициентов радиальной Х и осевой Y нагрузок: Х = 0,45; Y = 1,56.

Эквивалентная динамическая нагрузка правой опоры

 

                                          ,                                (1.72)

 

где К_б – коэффициент безопасности, К_б = 1,3;

К_т – температурный коэффициент, К_т = 1,

 

Р₂ = (1 × 0,45 × 3500 + 1,56 × 1951) × 1,3 × 1 = 6004 Н.

 

Уточнить коэффициент е₁ для левой опоры (см. табл. П.15): ; е₁ = 0,315.

Найти отношение:  > е₁ = 0,315.

Определить коэффициенты Х и Y по данным табл. П.15: Х = 0,45; Y = 1,74.

Эквивалентная динамическая нагрузка левой опоры

 

                                     ,                                 (1.73)

Р₁ = (1 × 0,45 × 3000 + 1,74 × 951) × 1,3 × 1 = 3906 Н.

 

Для более нагруженной опоры (правой) определить долговечность (выбранного) подшипника 36310:

                                        ,                                   (1.74)

 

где а₁ – коэффициент надежности при вероятности безотказной работы 90 %, а₁ = 1;

  а₂₃ – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, а₂₃ = 0,7 – 0,8;

 

 ч.

 

Так как рассчитанная долговечность L_10h больше базовой [L_10h] (37279,4 > 17000), то выбранный подшипник пригоден для данных условий.

Если L_10h < [L_10h], то необходимо подобрать радиально-упорный подшипник более тяжелой серии, имеющий бóльшую грузоподъемность, или роликовый конический.

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: