Проверочный расчет подшипников. Проверочный расчет подшипников сводится к определению ресурса подшипников во
Проверочный расчет подшипников сводится к определению ресурса подшипников во времени. Этот расчет производится после эскизного проектирования, компоновки валов и подшипниковых узлов и проверочного расчета валов.
Расчетная долговечность подшипника в миллионах оборотов определяется по формуле:
 ,
где С - динамическая грузоподъемность подшипника, приводимая в каталоге подшипников в соответствии с принятым номером (приложение 5); p = 3 – для шариковых подшипников, p = 3.33 – для роликовых подшипников; Fэ - эквивалентная нагрузка, определяемая по формуле
F э = ( XVFr + YFa ) K s KT,
где X, Y - коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузки (приложение 5);
V - коэффициент, учитывающий, какое кольцо вращается. При вращении внутреннего кольца V = 1, при вращении внешнего V =1, 2;
Fr - суммарная радиальная нагрузка на подшипник (опорная реакция);
Fa - осевая нагрузка на подшипник;
Ks - коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки. Для редукторов рекомендуется принимать Ks =1, 3…1, 5;
KT - температурный коэффициент. При рабочей температуре подшипника до 100о рекомендуется принимать KT =1.
Долговечность подшипника в часах определяется по формуле
 5000…10000.
Осевая нагрузка, действующая на радиально-упорный подшипник, определяется с учетом осевой составляющей S от радиальной нагрузки.
Справочные данные по подшипникам приведены в приложении 5.
19. Выбор муфты
Для соединения вала двигателя с ведущим валом редуктора рекомендуется выбирать муфту типа МУВП (упругая втулочно-пальцевая) по диаметрам валов и величине передаваемого момента. Характеристики и размеры полумуфт указаны в [ 5]. По длине полумуфты устанавливаются длины выходных концов валов редуктора.
Примеры чертежей
 
Приложение 1
Таблица 1.1 - Нормальные линейные размеры. Выборка
| 10
| 18
| 32
| 52
| 95
| 160
| | 10, 5
| 19
| 34
| 60
| 100
| 170
| | 11
| 20
| 35
| 62
| 105
| 180
| | 11, 5
| 21
| 36
| 65
| 110
| 190
| | 12
| 22
| 38
| 70
| 115
| 200
| | 13
| 24
| 40
| 72
| 120
| 210
| | 14
| 25
| 42
| 75
| 125
| 220
| | 15
| 26
| 45
| 80
| 130
| 240
| | 16
| 28
| 48
| 85
| 140
| 250
| | 17
| 30
| 50
| 90
| 150
| 260
|
Приложение 2
НЕОБХОДИМЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
2.1. Графики для приближенного определения коэффициентов khβ , kfβ
Черт. 1
Таблица 2.1. Определение коэффициентов kHv , kFv
| Степень точности
| Твердость поверхности
| Коэффициенты
| V, м / с
| | 1
| 2
| 4
| 6
| 8
| |
7
|
а
| kHv
| 1.04
1.02
| 1.07
1.03
| 1.14
1.05
| 1.21
1.06
| 1.29
1.07
| | kFv
| 1.08
1.03
| 1.16
1.06
| 1.33
1.11
| 1.50
1.16
| 1.67
1.22
| |
б
| kHv
| 1.03
1.00
| 1.05
1.01
| 1.09
1.02
| 1.14
1.03
| 1.19
1.03
| | kFv
| 1.03
| 1.05
| 1.09
| 1.13
| 1.17
| |
| 1.01
| 1.02
| 1.03
| 1.05
| 1.07
| |
8
|
а
| kHv
| 1.04
1.01
| 1.08
1.02
| 1.16
1.04
| 1.241
1.06
| 1.32
1.07
| | kFv
| 1.10
1.03
| 1.20
1.06
| 1.38
1.11
| 1.58
1.17
| 1.78
1.23
| |
б
| kHv
| 1.03
1.01
| 1.06
1.01
| 1.10
1.02
| 1.16
1.03
| 1.22
1.04
| | kFv
| 1.04
1.01
| 1.06
1.02
| 1.12
1.03
| 1.16
1.05
| 1.21
1.07
| |
9
|
а
| kHv
| 1.05
1.01
| 1.10
1.03
| 1.20
1.05
| 1.30
1.07
| 1.40
1.09
| | kFv
| 1.13
1.04
| 1.28
1.07
| 1.50
1.14
| 1.77
1.21
| 1.98
1.28
| |
б
| kHv
| 1.04
1.01
| 1.07
1.01
| 1.13
1.02
| 1.20
1.03
| 1.26
1.04
| |
| 1.04
| 1.07
| 1.14
| 1.21
| 1.27
| | kFv
| 1.01
| 1.02
| 1.04
| 1.06
| 1.08
|
Примечания:
1. Твердость поверхностей зубьев: а - НВ < 350; б - НВ > 350.
2. Верхние цифры – для прямозубых, нижние – для косозубых колес.
Приложение 3
Расчетные схемы валов
3.1. Цилиндрический редуктор, выполненный по развернутой схеме
3.2. Редуктор цилиндрический соосный
3.3. Редуктор коническо-цилиндрический
Приложение 4
НЕОБХОДИМЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ВАЛОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
Таблица 4.1. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений в ступенчатом переходе с галтелью
| t/r
| r/d
| K s , при s вр, МПа
| K t при t вр , МПа
| | 500
| 700
| 900
| 500
| 700
| 900
| | 1
| 0, 01
| 1, 35
| 1, 4
| 1, 45
| 1, 3
| 1, 3
| 1, 3
| | 0, 02
| 1, 45
| 1, 5
| 1, 55
| 1, 35
| 1, 35
| 1, 4
| | 0, 03
| 1, 65
| 1, 7
| 1, 8
| 1, 4
| 1, 45
| 1, 45
| | 0, 05
| 1, 6
| 1, 7
| 1, 8
| 1, 45
| 1, 45
| 1, 5
| | 2
| 0, 01
| 1, 55
| 1, 6
| 1, 65
| 1, 4
| 1, 4
| 1, 45
| | 0, 02
| 1, 8
| 1, 9
| 2, 0
| 1, 55
| 1, 6
| 1, 65
| | 0, 03
| 1, 8
| 1, 95
| 2, 05
| 1, 55
| 1, 6
| 1, 65
| | 0, 05
| 1, 75
| 1, 9
| 2, 0
| 1, 55
| 1, 6
| 1, 65
| | 3
| 0, 01
| 1, 9
| 2, 0
| 2, 1
| 1, 55
| 1, 6
| 1, 65
| | 0, 02
| 1, 95
| 2, 1
| 2, 2
| 1, 6
| 1, 7
| 1, 75
| | 0, 03
| 1, 95
| 2, 1
| 2, 25
| 1, 65
| 1, 7
| 1, 75
|
Таблица 4.2. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов с выточкой
| Напряженное состояние
| s вр, МПа
| При отношении r/d
| | 0, 01
| 0, 02
| 0, 03
| 0, 05
| 0, 01
| 0, 02
| 0, 03
| 0, 05
| | Изгиб
|
| При отношении t/r = 1
| При отношении t/r = 2
| | 500
| 2, 15
| 2, 05
| 1, 95
| 1, 85
| 2, 35
| 2, 25
| 2, 15
| -
| | 700
| 2, 25
| 2, 15
| 2.1
| 1, 95
| 2, 5
| 2, 4
| 2, 3
| -
| | 900
| 2, 4
| 2, 3
| 2, 2
| 2, 1
| 2, 65
| 2, 5
| 2, 4
| -
| | Кручение
| 500
| 1, 7
| 1.6
| 1, 5
| 1, 4
| 1, 7
| 1.6
| 1, 5
| 1, 4
| | 700
| 1, 9
| 1, 75
| 1, 6
| 1, 5
| 1, 9
| 1, 75
| 1, 6
| 1, 5
| | 900
| 2, 1
| 1, 95
| 1, 8
| 1, 65
| 2, 1
| 1, 95
| 1, 8
| 1, 65
|
Таблица 4.3. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для шпоночных участков вала
| s вр, МПа
| K s
| K t
| | 500
| 1, 6
| 1, 4
| | 600
| 1, 75
| 1, 5
| | 700
| 1, 9
| 1, 7
| | 800
| 2, 05
| 1, 9
| | 900
| 2, 2
| 2, 9
|
Таблица 4.4. Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров в зависимости от диаметра вала
| Напряженное состояние
| Материал
| Значения es, et при диаметре вала, мм
| | 20
| 30
| 40
| 50
| 70
| 100
| | Изгиб
| Сталь углеродистая
| 0, 92
| 0, 88
| 0, 85
| 0, 81
| 0, 76
| 0, 7
| | Изгиб, кручение для всех сталей
| Высокопрочная
легированная
сталь
| 0, 83
| 0, 77
| 0, 73
| 0, 70
| 0, 65
| 0, 59
|
Таблица 4.5. Механические характеристики сталей
| Марка стали
| Размер сечения,
мм
не более
| Механические характеристики
| Вид
т.о.
| | Твердость поверхности
| Пределы, МПа
| | прочности
| текучести
| |
|
|
| | 40
| 60
| 192…228 НВ
| 700
| 400
| У
| | 45
| 80
| 170…217 НВ
| 600
| 340
| Н
| | 100
| 192…240
| НВ
| 750
| 450
| У
| | 60
| 241…285
| НВ
| 850
| 580
|
| | 40Х
| 100
| 230…260
| НВ
| 850
| 550
| У
| | 60
| 260…280
| НВ
| 950
| 700
| | 40ХН
| 100
| 230…300
| HB
| 850
| 600
| У
| | 100…300
| > 241 НВ
|
| 800
| 580
| | 40
| 48…54 HRC
| 1600
| 1400
| З
| | 35ХМ
| 100
| 241 НВ
|
| 900
| 800
| У
| | 50
| 269 НВ
|
| 900
| 800
| | 40
| 45…53 HRC
| 1600
| 1400
| З
| | 40ХНМА
| 80
| > 302 HB
|
| 1100
| 900
| У
| | 300
| > 217 HB
|
| 700
| 500
| | 35ХГСА
| 150
| 235 НВ
| > 760
| > 500
| У
| | 60
| 270 НВ
| 980
| 880
| | 40
| 310 НВ
| 1100
| 960
| | 30
| 46…53 HRC
| 1700…1950
| 1350…1600
| З
| | 20Х
| 60
| 58…63 HRC
| 650
| 400
|
| | 12ХН3А
| 60
| 58…63 HRC
| 900
| 700
| Ц
| | 20Х2Н4А
| 150
| 58…63 HRC
| 1250
| 1070
| | 25ХГМ
|
| 58…63 HRC
| 1150
| 950
|
|
Примечание: в таблице приняты следующие обозначения: т.о. - термическая обработка; У – улучшение, Н – нормализация, З – закалка, Ц - цементация.
Таблица 4.6. Параметры шпонок
| Диаметр вала, мм
| Сечение шпонки,
b x h
| Диаметр вала, мм
| Сечение шпонки,
b x h
| | От 10 до 12
| 4 Х 4
| От 50 до 58
| 16 х 10
| | От 12 до 17
| 5 Х 5
| От 58 до 65
| 18 х 11
| | От 17 до 22
| 6 Х 6
| От 65 до 75
| 20 х 12
| | От 22 до 30
| 8 Х 7
| От 75 до 85
| 22 х 14
| | От 30 до 38
| 10 Х 8
| От 85 до 95
| 25 х 14
| | От 38 до 44
| 12 Х 8
| От 95 до 110
| 28 х 16
| | От 44 до 50
| 14 Х 9
| От 110 до 130
| 32 х 18
|
Длины призматических шпонок выбирают из следующего ряда: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, …
Приложение 5
НЕОБХОДИМЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫБОРА И РАСЧЕТА ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
5.1.Подшипники шариковые радиальные однорядные
Таблица 5.1
| Fa/C
| e
| Fa/Fr < e
| Fa/Fr > e
| | X
| Y
| X
| Y
| | 0, 04
| 0, 24
|
1, 0
|
0
|
0, 56
| 1, 8
| | 0, 07
| 0, 27
| 1, 6
| | 0, 13
| 0, 31
| 1, 4
| | 0, 25
| 0, 37
| 1, 2
| | 0, 5
| 0, 44
| 1, 0
|
Таблица 5.2
| Обозначение
| Размеры, мм
| Грузоподъемность, кН
| | d
| D
| B
| r
| С
| Со
| | Легкая серия
| | 204
| 20
| 47
| 14
|
1, 5
| 12, 7
| 6, 2
| | 205
| 25
| 52
| 15
| 14
| 6, 95
| | 206
| 30
| 62
| 16
| 19, 5
| 10
| | 207
| 35
| 72
| 17
|
2, 0
| 25, 5
| 13, 7
| | 208
| 40
| 80
| 18
| 32
| 17, 8
| | 209
| 45
| 85
| 19
| 33, 2
| 18, 6
| | 210
| 50
| 90
| 20
| 35, 1
| 19, 8
| | 211
| 55
| 100
| 21
|
2, 5
| 43, 6
| 25
| | 212
| 60
| 110
| 22
| 52
| 31
| | 213
| 65
| 120
| 23
| 56
| 34
| | 214
| 70
| 125
| 24
| 61, 8
| 37, 5
| | 215
| 75
| 130
| 25
| 66, 3
| 41
| | 216
| 80
| 140
| 26
|
3
| 70.2
| 45
| | 217
| 85
| 150
| 28
| 83.2
| 53
| | 218
| 90
| 160
| 30
| 95.6
| 62
| | 219
| 95
| 170
| 32
| 3.5
| 108
| 69.5
| | 220
| 100
| 180
| 34
| 124
| 79
| | Средняя серия
| | 304
| 20
| 52
| 15
|
2, 0
| 15, 9
| 7, 8
| | 305
| 25
| 62
| 17
| 22, 5
| 11, 4
| | 306
| 30
| 72
| 19
| 28, 1
| 14, 6
| | 307
| 35
| 80
| 21
|
2, 5
| 33, 2
| 18
| | 308
| 40
| 90
| 23
| 41
| 22, 4
| | 309
| 45
| 100
| 25
| 52, 7
| 30
| | 310
| 50
| 110
| 27
| 3, 0
| 61, 8
| 36
| | 311
| 55
| 120
| 29
| 71, 5
| 41, 5
| | 312
| 60
| 130
| 31
|
3, 5
| 81, 9
| 48
| | 313
| 65
| 140
| 33
| 92, 3
| 56
| | 314
| 70
| 150
| 35
| 104
| 63
| | 315
| 75
| 160
| 37
| 112
| 72, 5
| | 316
| 80
| 170
| 39
| 124
| 80
| | 317
| 85
| 180
| 41
|
4
| 133
| 90
| | 318
| 90
| 190
| 43
| 143
| 99
| | 319
| 95
| 200
| 45
| 153
| 110
| | 320
| 100
| 215
| 47
| 174
| 132
| | | | | | | | | | |
Примечания:
r – размеры фасок на подшипниках.
При d < 45 мм диаметр шариков равен d = 0, 3 (d+D).
При d > 45 мм диаметр шариков равен d = 0, 32(d+D).
5.2. Подшипники роликовые конические однорядные
Таблица 5.3
| Услов.обозн.
| Размеры, мм
| Грузоподъ-емность, кН
| Факторы нагрузки
| | d
| D
| T
| b
| c
| r
| r1
| C
| C0
| e
| Y
| Y0
| | Легкая серия
| | 7204
| 20
| 47
| 15, 5
| 14
| 12
| 1, 5
| 0, 5
| 19, 1
| 13, 3
| 0, 36
| 1, 67
| 0, 92
| | 7205
| 25
| 52
| 16, 5
| 15
| 13
| 23, 9
| 17, 9
| 0, 36
| 1, 67
| 0, 92
| | 7206
| 30
| 62
| 17, 5
| 16
| 14
| 29, 8
| 22, 3
| 0, 36
| 1, 65
| 0, 91
| | 7207
| 35
| 72
| 18, 5
| 17
| 15
| 2, 0
| 0, 8
| 35, 2
| 26, 3
| 0, 37
| 1, 62
| 0, 89
| | 7208
| 40
| 80
| 20
| 20
| 16
| 42, 4
| 32, 7
| 0, 38
| 1, 56
| 0, 86
| | 7209
| 45
| 85
| 21
| 19
| 16
| 42, 7
| 33, 4
| 0, 41
| 1, 45
| 0, 80
| | 7210
| 50
| 90
| 22
| 21
| 17
| 52, 9
| 40, 6
| 0, 37
| 1, 60
| 0, 88
| | 7211
| 55
| 100
| 23
| 21
| 18
| 2, 5
| 57, 9
| 46, 1
| 0, 41
| 1, 46
| 0, 80
| | 7212
| 60
| 110
| 24
| 23
| 19
| 72, 2
| 58, 4
| 0, 35
| 1, 71
| 0, 94
| | 7214
| 70
| 125
| 26, 5
| 26
| 21
| 95, 9
| 82, 1
| 0, 37
| 1, 62
| 0, 89
| | 7215
| 75
| 130
| 27, 5
| 26
| 22
|
|
| 97, 6
| 84, 5
| 0, 39
| 1, 55
| 0, 85
| | Средняя серия
| | 7304
| 20
| 52
| 16, 5
| 16
| 13
| 2, 0
| 0, 8
| 25, 0
| 17, 7
| 0, 3
| 2, 03
| 1, 11
| | 7305
| 25
| 62
| 18, 5
| 17
| 15
| 29, 6
| 20, 9
| 0, 36
| 1, 66
| 0, 92
| | 7306
| 30
| 72
| 21
| 19
| 17
| 40, 0
| 29, 9
| 0, 34
| 1, 78
| 0, 98
| | 7307
| 35
| 80
| 23
| 21
| 18
| 2, 5
| 48, 1
| 35, 3
| 0, 32
| 1, 88
| 1, 03
| | 7308
| 40
| 90
| 25, 5
| 23
| 20
| 61, 0
| 46, 0
| 0, 28
| 2, 16
| 1, 19
| | 7309
| 45
| 100
| 27, 5
| 26
| 22
| 76, 1
| 59, 3
| 0, 29
| 2, 09
| 1, 15
| | 7310
| 50
| 110
| 29, 5
| 29
| 23
| 3, 0
| 1, 0
| 96, 6
| 75, 9
| 0, 31
| 1, 94
| 1, 06
| | 7311
| 55
| 120
| 32
| 29
| 25
| 102
| 81, 5
| 0, 33
| 1, 80
| 0, 99
| | 7312
| 60
| 130
| 34
| 31
| 27
| 3, 5
| 1, 2
| 118
| 96, 3
| 0, 30
| 1, 97
| 1, 08
| | 7313
| 65
| 140
| 36, 5
| 33
| 28
|
|
| 134
| 111
| 0, 30
| 1, 97
| 1, 08
| | 7314
| 70
| 150
| 38, 5
| 37
| 30
| 168
| 137
| 0, 31
| 1, 94
| 1, 06
| | 7315
| 75
| 160
| 40, 5
| 37
| 31
| 178
| 148
| 0, 33
| 1, 83
| 1, 01
| | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Приложение 6
ХАРАКТЕРИСТИКА МАНЖЕТНЫХ УПЛОТНЕНИЙ
Таблица 6.1
| Диаметр вала,
d, мм
| Диаметр уплотнения, D, мм
| Ширина,
h1, мм
| Ширина, h2, мм
| | 20, 21, 22
| 40
| 10
| 14
| | 24
| 41
| | 25
| 42
| | 26
| 45
| | 30, 32
| 52
| | 35, 36, 38
| 58
| | 40
| 60
| | 42
| 62
| | 45
| 65
| | 48, 50
| 70
| | 52
| 75
| | 55, 56, 58
| 80
| 12
| 16
| | 60
| 85
| | 63, 65
| 90
| | 70, 71
| 95
| | 75
| 100
| | 80
| 105
| | 85
| 110
| | 90, 95
| 120
| | 100
| 125
|
Приложение 7
ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Таблица 7.1 Двигатели закрытые обдуваемые единой серии 4А
(тип/асинхронная частота вращения, об/мин)
| Мощность N, кВт
| Синхронная частота, об/мин
| | 3000
| 1500
| 1000
| 750
| |
0, 25
0, 37
0, 55
0, 75
1, 1
1, 5
2, 2
3
4
5, 5
7, 5
11
15
18, 5
22
30
|
____
____
____
71А2/2840
71В2/2810
80А2/2850
80В2/2850
90L2/2840
100S2/2880
100L2/2880
112М2/2900
132М2/2900
160S2/2940
160М2/2940
180S2/2945
180М2/2945
|
____
____
71А4/1390
7В4/1390
80А4/1420
80В4/1415
90L4/1425
100S4/1430
100L4/1430
112М4/1445
132S4/1455
132М4/1460
160S4/1465
160М4/1465
180S4/1470
180М4/1470
|
____
71А6/910
71В6/900
80А6/915
80В6/920
90L6/935
100L6/950
112МА6/950
112МВ6/950
132S6/965
132М6/970
160S6/975
160М6/975
180М6/975
____
____
|
71В8/680
80А8/675
80В8/700
90LА8/700
90LВ8/700
100L8/700
112МА8/700
112МВ8/700
132S8/720
132М8/720
160S8/730
160М8/730
180М8/730
____
____
____
|
Таблица 7.2. Основные размеры двигателей
| Тип
двигателя
| Число
полюсов
| Размеры
| | h
| d1
| l1
| lгаб
| dгаб
| | 71 АВ
| 2, 4, 6, 8
| 71
| 19
| 40
| 285
| 170
| | 80А
| 80
| 22
| 50
| 300
| 186
| | 80В
| 80
| 22
| 50
| 320
| 186
| | 90L
| 90
| 24
| 60
| 350
| 208
| | 100S
| 100
| 28
| 60
| 362
| 235
| | 100L
| 100
| 28
| 60
| 392
| 235
| | 112L
| 112
| 32
| 80
| 452
| 260
| | 132S
| 132
| 32
| 80
| 480
| 302
| | 132M
| 132
| 38
| 80
| 530
| 302
| | 160S
| 2
| 160
| 42
| 110
| 624
| 358
| | 160S
| 4, 6, 8
| 160
| 48
| 110
| 624
| 358
| | 160M
| 2
| 160
| 42
| 110
| 667
| 358
| | 160M
| 4, 6, 8
| 160
| 48
| 110
| 667
| 358
| | 180S
| 2
| 180
| 48
| 110
| 682
| 410
| | 180S
| 4, 6, 8
| 180
| 55
| 110
| 682
| 410
| | 180M
| 2
| 180
| 48
| 110
| 702
| 410
| | 180M
| 4, 6, 8
| 180
| 55
| 110
| 702
| 410
|
Приложение 8
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
« НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
|
