2 Расчет подшипников качения на долговечность по динамической грузоподъемности

2.1 Предварительные указания к решению задач

При решении задач по темам 1 и 2 необходимо руководствоваться следующими предпосылками:

1 Направление действия изгибающего момента по часовой стрелке считать положительным.

2 Считать отрицательным момент, направленный против часовой стрелки.

3 Действие осевых сил рассматривать в одной плоскости с радиальными нагрузками.

4 Опорой с индексом « » является опора, воспринимающая внешнюю осевую силу.

5 Два радиально-упорных подшипника, установленных в одной опоре, рассматривать как сдвоенный подшипник, на который действует только внешняя осевая нагрузка. В этом случае осевые составляющие от радиальных нагрузок не возникают.

6 Суммарная динамическая грузоподъемность сдвоенных подшипников определяется по формуле:

радиально-упорный шариковый -

радиально-упорный роликовый -

7 При определении полной осевой нагрузки на радиально-упорный подшипник можно воспользоваться следующими рекомендациями:

если то

если то

8 Необходимые для расчета справочные данные приведены в таблицах 2.10-2.13 .

2.2 Задачи

Задача 2.1

Определить скорректированную долговечность подшипников выходного вала червячного редуктора, на выходном конце которого закреплена звездочка горизонтально расположенной цепной передачи ( рис. 2.1 ).

Рисунок 2.1 – Выходной вал червячного ректора.

В опорах вала установлены радиально-упорные роликовые конические подшипники легкой серии типа 7000 по схеме « в распор ». На вал действуют силы от червячной передачи: , а также нагрузка от цепной передачи . Частота вращения вала . Диаметр вала под подшипниками качения . Делительный диаметр червячного колеса . Расстояние между опорами равно . Положение червячного колеса и ведущей звездочки цепной передачи определяется координатами . При работе возможны легкие толчки, . Температура нагрева подшипника не превышает 90⁰С - . Считать, что долговечность подшипников соответствует 90% надежности - . Отличие свойств материала и условий эксплуатации от обычных необходимо учитывать с помощью коэффициента . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Исходные данные к задаче 2.1

Силы в коническом зацеплении следует прикладывать на внешнем делительном диаметре. ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒ 1.3 Справочные таблицы для расчета валов   Таблица 1.10 – Механические характеристики материалов валов и осей Марка стали Твердость, НВ ГОСТ МПа Ст. 5 380-88 Ст. 6 Сталь 35 1050-88 Сталь 45 Сталь 40Х 4543-88 Сталь 40ХН Сталь 20Х Сталь 12ХНЗА Сталь 18ХГТ Сталь 30ХГТ                           Таблица 1.11 – Значение коэффициента влияния шероховатости поверхности Среднее арифметическое отклонение профиля Значение при , МПа 0, 08…0, 32 0, 32…2, 5 1, 05 1, 1 1, 25 5…20 1, 2 1, 25 1, 5 Таблица 1.12 – Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и Концентратор Значение Значение при , МПа при , МПа Менее 700 Свыше 1000 Менее 700 Свыше 1000 Шпоночные канавки 1, 75 1, 50 1, 90 Шлицы прямобочные 1, 60 1, 75 2, 45 2, 80 Витки червяка 2, 30 2, 50 1, 70 1, 90 Валы-шестерни 1, 60 1, 75 1, 50 1, 60 Посадка подшипников на валы 2, 40 3, 60 1, 80 2, 50   Таблица 1.13 – Усредненные значения коэффициентов чувствительности материала к асимметрии цикла Материал Коэффициенты Малоуглеродистые стали 0, 15 0, 05 Среднеуглеродистые стали 0, 20 0, 10 Легированные стали 0, 25 0, 15   Таблица 1.14 – Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров и в зависимости от диаметра вала Напряженное состояние Материал Значение при диаметре вала, мм     Прогиб, кручение Углеродистая сталь 0, 96 0, 92 0, 88 0, 85 0, 81 0, 76 0, 7   Высоколегированная сталь 0, 87 0, 83 0, 77 0, 73 0, 70 0, 65 0, 59

№ варианта

Продолжение таблицы 2.1

№ варианта

Примечание. При составлении расчетной схемы окружную силу на колесе и нагрузку от цепной передачи направить в разные стороны, осевую силу направить на подшипник, расположенный вблизи звездочки цепной передачи.

Задача 2.2

Определить скорректированную долговечность подшипников промежуточного вала двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора ( рис.2.2 ). В опорах вала установлены радиально-упорные шариковые подшипники легкой серии типа 46000 по схеме " враспор ". На вал действуют силы: и . Частота вращения вала . Делительный диаметр колеса . Делительный диаметр шестерни . Диаметр вала в опоре . Расстояние между опорами равно .

Рисунок 2.2 – Промежуточный вал соосного редуктора.

 

Положение колес на валу определяется координатами . При работе возможны средние толчки, . Температура нагрева подшипника не превышает 90⁰С – . Считать, что долговечность подшипника соответствует 90% надежности – . Свойства материала деталей подшипника и условия эксплуатации необходимо учитывать коэффициентом . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Исходные данные к задаче 2.2

№ варианта

Примечание.При составлении расчетной схемы для вала внешние осевые силы направить на опору вблизи шестерни.

Задача 2.3

Проверить долговечность подшипников промежуточного вала коническо-цилиндрического редуктора ( рис.2.3 ).

Рисунок 2.3 – Промежуточный вал коническо-цилиндрического редуктора

В опорах вала установлены радиально-упорные роликовые конические подшипники легкой серии типа 7000 по схеме " в распор ". На вал действуют силы и при частоте вращения . Делительный диаметр конического колеса равен . Шестерня имеет делительный диаметр . Диаметр вала под подшипниками . Расстояние между опорами равно . Положение колес на валу определяется координатами . При работе возможны средние толчки, . Температура нагрева подшипника не превышает 90⁰С – . Считать, что долговечность подшипника соответствует 90% надежности – и составляет . Свойства материала деталей подшипника и условия эксплуатации необходимо учитывать коэффициентом . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Исходные данные к задаче 2.3

№ варианта

Продолжение таблицы 2.3

№ варианта
			104	104

Примечание. При расчетах осевую силу на коническом колесе прикладывать на внешнем делительном диаметре.

 

Задача 2.4

Определить скорректированную долговечность подшипников выходного вала соосного двухступенчатого цилиндрического редуктора ( рис.2.4 ). В опорах вала установлены радиально-упорные роликовые конические подшипники легкой серии типа 7000 по схеме " в распор ". На вал действуют силы, возникающие в зубчатом зацеплении: и усилие от горизонтально расположенной цепной передачи при частоте вращения . Делительный диаметр колеса равен Расстояние между опорами равно .

 

 

Рисунок 12 – Выходной вал соосного редуктора

 

Положение деталей на валу определяется координатами . Диаметр вала в опоре равен . При работе возможны средние толчки, . Температура нагрева подшипника не превышает 90⁰С – . Считать, что долговечность подшипника соответствует 90% надежности – . Свойства материала деталей подшипника и условия эксплуатации учитывать коэффициентом . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Исходные данные к задаче 2.4

№ варианта

Примечание. При составлении расчетной схемы внешнюю осевую силу направить на подшипник, расположенный вблизи звездочки цепной передачи. Усилие от цепной передачи направить в ту же сторону, что и радиальное усилие зубчатого зацепления.

 

Задача 2.5

Рассчитать скорректированную долговечность подшипников входного вала конического редуктора. На выходном конце вала закреплен шкив горизонтально расположенной ременной передачи ( рис.2.5 ).

Рисунок 2.5 – Входной вал конического редуктора со шкивом

В опорах вала установлены радиально-упорные роликовые конические подшипники легкой серии типа 7000 по схеме « врастяжку ». На вал действуют силы от конической передачи: , а также нагрузка от ременной передачи при частоте вращения . Коническая шестерня имеет делительный диаметр . Расстояние между опорами равно . Положение конической шестерни и ведомого шкива ременной передачи относительно опор определяется координатами . Диаметр вала под подшипниками . При работе возможны легкие толчки, . Температура нагрева подшипника не превышает 900С - . Считать, что долговечность подшипников соответствует 90% надежности - . Отличие свойств материала и условий эксплуатации от обычных необходимо учитывать с помощью коэффициента . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Исходные данные к задаче 2.5Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.

№ варианта
			2, 1
,

Примечания:

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: