Расчет подшипников.

7.1 Общие сведения.

Наиболее ответственными узлами машин и механизмов являются устройства, в которых осуществляется взаимное перемещение сопряженных деталей. К ним относятся опоры вращающихся деталей: валов, шкивов и т.д. Наиболее распространенными являются опоры на подшипниках качения, что обусловлено преимуществами этих подшипников перед подшипниками скольжения. Данный тип опор способен обеспечивать все требуемые движения деталей машин и воспринимать все виды нагрузок.

7.2.Выбор и расчет подшипников ведомого вала редуктора.

7.2.1.Выбор подшипника.

Так как диаметр цапфы под подшипниками на ведущем валу d_п=25мм,

то по ГОСТ 881-75 выбираем подшипник шариковый радиально-упорный однорядный типа 46000,при a=26°. По табл.5.33,стр.156,[3],берем подшипник 46305 средней серии. Для него:

Подшипники устанавливаются враспор.

7.2.2.Определение радиальной силы F_r.

а) Для первой опоры.

б) Для второй опоры.

Так как мы устанавливаем одинаковые подшипники, то выбираем худший случай нагружения F_r2=897,17 H.

7.2.3. Определение осевой силы F_А.

a) F_A1=F_a1=109,4Н.

б) F_A2=S+F_a1

S=e×F_r

где е -из табл.5.12. стр. 135,[3], е=0,68

S=0,68×897,17=610 Н.

Тогда

F_A1=109,4H.

F_A2=610+109,4=719,4H.

7.2.4. Для определения коэффициентов Х и Y (радиальной и осевой нагрузки) определяем значения отношений F_A1/F_r1 и F_A2/F_r2

а) F_A1/F_r1=109,4/470,26=0.23

б) F_A2/F_r2=719,4/897,17=0.8

Отсюда соответственно для F_A1/F_r1£ e,по табл.5.12,стр.135,[3].

6.2.5. Определяем динамическую эквивалентную нагрузку.

Р=(Х×V×F_r+Y×F_A)×K_d×K_т

- для вращения внутреннего кольца V=1

- K_d-коэффициент безопасности равен 1,1

- К_т-температурный коэффициент равен 1.

Р₁=(1×1×897,17+0)×1,1×1=815,61Н.

Р₂=(0,41×1×897,17+0,87×719,4)×1,1×1=903,38Н.

7.2.6.Расчитываем С_тр- динамическую грузоподъемность.

Стр=Р×(6×10⁵×n×L_h)^1/a

a для шарикоподшипников равен 3

n-частота вращения ведомого вала, равна 413 об/мин.

L_h-берем равным 7500ч.

С_тр=903,38×(6×10^-5×413×7500)^1/3=5155,35Н< С=21100Н.

Подшипник подходит.

Тогда фактическая долговечность

L_h=C³/Р³×b×10^-5×n

L_h=21100³/((903,38)³×6×10^-5×413)=8570.05ч.

7.3.Выбор и расчет подшипников ведомого вала редуктора.

7.2.1.Выбор подшипника.

Так как диаметр цапфы под подшипниками на ведущем валу d_п=35мм,

То по ГОСТ 881-75 выбираем подшипник шариковый радиально-упорный однорядный типа 46000,при a=26°. По табл.5.33,стр.156,[3],берем подшипник 46307 средней серии(см. рис. На стр. 156, [8].) Для него:

d=35мм, D=80мм, b=T=21мм, r=2мм, r₁=1мм, С=33400Н,С₀=25200Н.

7.2.2.Определение радиальной силыF_r.

а) Для первой опоры.

б) Для второй опоры.

Так как мы устанавливаем одинаковые подшипники, то выбираем худший случай нагруженияF_r2=1175,2H.

7.2.3. Определение осевой силы F_А.

a) F_A1=F_a2=381,55Н.

б) F_A2=S+F_a2

S=e×F_r

где е -из табл.5.12. стр. 135,[3], е=0,68

S=0,68×1175,2=799,14 Н.

Тогда

F_A1=381,55 H.

F_A2=799,14+381,55=1180,7 H.

7.2.4. Для определения коэффициентов Х и Y (радиальной и осевой нагрузки) определяем значения отношений F_A1/F_r1 и F_A2/F_r2

а) F_A1/F_r1=381,55/306,7=1,24

б) F_A2/F_r2=1180,7/1175,2=1,127

Отсюда соответственно для F_A1/F_r1£ e,по табл.5.12,стр.135,[3].

Х₁=1,Y₁=0. При F_A2/F_r2> e, X₁=0,41,Y₁=0,87.

Р=(Х×V×F_r+Y×F_A)×K_d×K_т

- для вращения внутреннего кольца V=1

- K_d-коэффициент безопасности равен 1,1

- К_т-температурный коэффициент равен 1.

Р₁=(1×1×1175,2+0)×1,1×1=1292,72 Н.

Р₂=(0,41×1×1175,2+0,87×1180,7)×1,1×1=1659,95Н.

7.2.6.Расчитываем С_тр- динамическую грузоподъемность.

Стр=Р×(6×10⁵×n×L_h)^1/a

a для шарикоподшипников равен 3

n-частота вращения ведущего вала=1445 об/мин.

L_h-берем равным 20000ч.

С_тр=1659,95×(6×10^-5×1445×20000)^1/3=19942,43< С=33400Н.

Подшипник подходит.

Тогда фактическая долговечность

L_h=C³/Р³×b×10^-5×n

L_h=33400³/((1659,95)³×6×10^-5×1145)=1976,27 ч.