У таблиці 2 надані формули для визначення осьових сил
і в окремих випадках.Опори 1 і 2 позначені у відповідності до схеми навантаження вала.
Таблиця 2
Формули для визначення осьових сил
Умови навантаження | Осьові сили |
1.2 Підбір підшипників за динамічною вантажністю
Підбір підшипників виконують для обох опор вала. У редукторах для обох опор застосовують підшипники одного типу й одного розміру. Підбір виконують за більш навантаженою опорою. Якщо зі співвідношення радіальних і осьових навантажень не можна заздалегідь визначити, яка опора більш навантажена, то розрахунок ведуть паралельно для обох опор до одержання еквівалентних динамічних навантажень
і , за якими визначають більш навантажену опору.Вибір підшипника за динамічною вантажністю складається з перевірки розрахункової довговічності при заданих умовах роботи. Розрахунок проводять у такій послідовності:
1. Попередньо призначають тип підшипника.
2. Для обраного підшипника виписують наступні дані:
а) для кулькових радіальних і радіально-упорних з кутом контакту
з ГОСТ значення ;б) для кулькових радіально-упорних з кутом контакту
з ГОСТ значення , а з таблиці 1 – значення і ;в) для конічних роликових – з ГОСТ значення
, і .3. Визначають осьові складові
й осьову силу .4. Для кулькових радіальних і радіально-упорних з кутом контакту
з таблиці 1 у залежності від відношення Rа / Соr знаходять значення і .5. Порівнюють відношення
з коефіцієнтом і остаточно приймають значення коефіцієнтів .При
приймають і .При
для підшипників кулькових радіальних і радіально-упорних остаточно приймають записані раніше значення коефіцієнтів .Для конічних роликових підшипників, крім записаного раніше значення коефіцієнта Y, приймають коефіцієнт Х = 0,4.
6. Обчислюють еквівалентне динамічне навантаження
де
- радіальне навантаження на підшипник (сумарна опорна реакція), Н; - осьове навантаження на підшипник, Н; - коефіцієнт обертання, що враховує залежність довговічності підшипника від того, яке кільце обертається (при обертанні внутрішнього кільця =1); - коефіцієнти радіального й осьового навантажень; - коефіцієнт безпеки, що враховує вплив характеру навантаження на довговічність підшипника; приймають з таблиці 3; - коефіцієнт, що враховує вплив температури на довговічність підшипника (при =1,0), приймають з таблиці 4.Таблиця 3
Коефіцієнт безпеки
№ п/п | Машини, устаткування й умови експлуатації | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Машини для короткочасної чи переривчастої експлуатації: побутове устаткування, будівельні і монтажні крани і машини, трактори. | (3…8)М103 | 1,0…1,1 |
2 | Машини того ж призначення, що й у п.1, але з підвищеними вимогами до надійності: підйомники і крани для штучних вантажів, автомобілі, комбайни, сільгосптехніка. | (8…12)М103 | 1,1…1,2 |
3 | Машини для однозмінної роботи, експлуатовані не завжди з повним навантаженням: редуктори, стаціонарні електродвигуни, авіадвигуни. | (10…25)М103 | 1,2…1,3 |
4 | Машини того ж призначення, що і у п.3, якіпрацюють з повним навантаженням: металорізальні і деревообробні верстати, друкарські і текстильні машини, повітродувки, грейферні крани. | (20…30)М103 | 1,3…1,4 |
5 | Машини для цілодобової роботи; приводи прокатного устаткування, компресори, шахтні підйомники, енергетичне устаткування середньої потужності, транспортні букси, локомотиви. | (40…50)М103 | 1,5…1,7 |
6 | Трубопрокатні стани, що обертаються, печі, приводи судового устаткування, ескалатори. | (60...100)М103 | 1,7…2,0 |
7 | Найбільш відповідальні цілодобово експлуатовані агрегати; великі електричні машини й енергетичні установки, целюлозні і папероробні машини й устаткування, шахтні насоси і повітродувки, корінні підшипники судових двигунів. | Близько 105 | 2,0…2,5 |
Таблиця 4
Коефіцієнт
Робоча температура підшипника, 0С | До100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 |
Температурний коефіцієнт | 1,0 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,25 | 1,35 | 1,40 |
7. Визначають необхідну динамічну вантажність підшипника
де
- кутова швидкість вала; необхідний ресурс, .Для підшипників кулькових m = 3, роликових m = 10/3.
8. Оцінюють придатність наміченого типорозміру підшипника з умови
де С – динамічна вантажність підшипника.
9. Визначають ресурс попередньо обраного підшипника
Розрахункова довговічність повинна бути більше заданої
.підшипник опора радіальний осьовий
2. Практична частина
Завдання 1
Підібрати підшипники кочення для опор вихідного вала циліндричного зубчастого редуктора загального призначення. Кутова швидкість вала щ = 24,8 рад/с. Діаметр посадкових поверхонь вала d = 40 мм. На опори вала діють сили (рис.1):
Н, Н, Н.