Методика подбора подшипников

В качестве опор проектируемого редуктора с косозубыми колёсами целесообразно ис­пользовать роликовые радиально – упорные (конические) подшипники, которые при ус­ловии равенства ресурсов имеют меньшие габариты по сравнению с шарико­выми радиально-упорными подшипниками, воспринимающими те же нагрузки и работающими в тех же условиях. Поэтому ниже излагается алгоритм проектирования только опор с коническими подшипниками.

Основным критерием работоспособности любого подшипника качения, работающего при частоте вращения n > 1 об/мин, является его динамическая грузоподъёмность.

Паспортная динамическая грузоподъёмность C стандартного подшипника – это такая постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение одного миллиона оборотов без появления признаков усталости не менее, чем у 90% из опреде­лённого числа подшипников, подвергающихся испытаниям.

Правильно подобранный подшипник имеет такую паспортную динамическую грузо­подъёмность C(H), при которой его долговечность (ресурс) (ч)

(6.1)

(6.1)

где частота вращения, об/мин; эквивалентная нагрузка, H; требуемая мини­мальная долговечность, ч.

Эквивалентная нагрузка определяется по одной из формул:

(6.2)

(6.2)

в которых и – радиальная и осевая нагрузки; и – коэффициенты, учитывающие разное повреждающее действие радиальной и осевой нагрузок (табл.6.1); – коэффици­ент вращения: при вращении внутреннего кольца а при вращении наружного коэффициент безопасности, учитывающий динамические нагрузки (табл.6.2); температурный коэффициент: при t < 125°C; e – коэффициент осевого нагруже­ния.

(6.3)

В радиально – упорном подшипнике при действии на него радиальной нагрузки возникают осевые составляющие (рис.6.1), которые стремятся раздвинуть кольца под­шипника в осевом направлении. Сила в коническом подшипнике определяется форму­лой:

Рис.6.1

Таблица 6.1

X	Y	X	Y
		0,4	0,4ctgα	1,5tgα
П р и м е ч а н и е. 1. При действие осевой нагрузки не учитывают, ибо эта нагрузка, уменьшая радиальный зазор в подшипнике, увеличивает число “работающих” роликов и таким образом способствует более равномерному распределению нагрузки между телами качения и повышению динамической грузоподъёмности подшипника. 2. α – угол контакта (см. рис.6.1, 6.3).

Таблица 6.2

Вид нагружения		Область применения
Умеренные толчки, вибрационная нагрузка, кратковременная пере­грузка до 150% от номинальной (расчётной) нагрузки	1,3…1,5	Зубчатые передачи 7-ой, 8-ой степе­ней точности, редукторы всех конст­рукций
Нагрузки со значительными толч­ками и вибрацией	1,8…2,5	Зубчатые передачи 9-ой степени точности и редукторы

Для нормальной работы радиально – упорного подшипника необходимо, чтобы в каждой из опор I и II (рис.6.2) осевая сила нагружающая подшипник, была не меньше осевой составляющей S, т.е. чтобы было

Рис.6.2

Кроме того, должно соблюдаться условие равновесия вала

где F_A – внешняя осевая сила (в частности, осевая сила в зацеплении косозубых колёс).

Таблица 6.3

Условия нагружения	Осевые нагрузки

В табл.6.3 приведены формулы для определения сил и в отдельных частных случаях нагружения подшипников. Цифра II соответствует опоре, подшипник которой силой нагружается. Следовательно, опорой II является опора, в сторону которой на­правлена сила (см. рис.6.2).

Расчет подшипников ведут для обеих опор I, II до получения эквивалентных динамических нагрузок P_I и P_II, по которым определяют более нагруженную опору. Затем подбирают подшипник для наиболее нагруженной опоры и такой же подшипник устанавливают на второй опоре.

Если долговечность наиболее нагруженного подшипника, найденная по формуле (6.1), оказывается меньше машинного времени работы редуктора часов, то в течение заданного срока службы редуктора (L лет) теоретически придется раз менять подшипники.[14] Однако практически средний ресурс минимум в 3 раза превышает расчетный (гарантированный), определяемый формулой (6.1) [6]. Поэтому можно считать, что замена подшипника практически не потребуется, если

(6.3)

Подберём подшипники быстроходного и тихоходного валов, руководствуясь выше­изложенной методикой.

Дата добавления: 2015-07-26