Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
метода по механике.pdf
Скачиваний:
59
Добавлен:
02.06.2015
Размер:
2.43 Mб
Скачать

226

12 Проверочный расчет подшипников

Проверочные расчеты подшипников разделяют

Øпо статической грузоподъемности (при частоте вращения n<1 об/мин);

Øпо динамической (при частоте вращения n≥1 об/мин).

Вданном пособии только расчет по динамической грузоподъемно-

сти.

12.1Расчет подшпиников при действии радиальной силы

12.1.1 Теория

Данная схема может быть использована для расчета радиальных -под шипников, таких как: шариковые радиальные (при действии только радиальной силы), радиальные роликовые, сферические и т.п.

Расчет сводится к определению долговечности работы подшипника. Выделяют долговеность в млн.оборов и в часах, которые сравниваются с допускаемыми определенными из начальных условий или по таблице 12.1.3:

æ C L = a1 × a2,3 ×çç r è Pý

Lh = 106 × L

60 ×n

öb

÷ , млн.об

÷

ø

, часах

(12.1.1)

(12.1.2)

где а1 – коэффициент надежности (таблица 12.1.1); а2,3 - коэффициент совместного влияния качества металла и условий экс-

плуатации (таблица 12.1.2);

Сr – динамическая грузоподъемность (определяется при выборе подшипника см. приложения), Н;

Рэ – эквивалентная нагрузка, Н; β – показатель степени при определении ресурса работы подшипника

(шарикоые β=3, роликовые β=10/3≈3,33);

n – частота вращения вала подшипника, об/мин.

Таблица 12.1.1 - Коэффициент надежности, а1

S

0,9

0,95

0,96

0,97

0,98

0,99

 

а1

1

0,96

0,53

0,44

0,33

0,21

 

Примечание: Для подшипников большинства изделий (кроме оговорен-

 

ных

специально),

принимают

коэффициент

 

надежности

S = 0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

227

Таблица 12.1.2 - Коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации а2,3

Тип подшипника

 

Значение а2,3 при условии

 

1

2

3

 

 

Шарикоподшипник (кроме сферических)

 

0,7…0,8

1,0

1,2…1,4

Роликоподшипники цилиндрические и шари-

 

0,5…0,6

0,8

1,0…1,2

коподшипники сферические двухрядные

 

 

 

 

 

Роликоподшипники сферические двухрядные

 

0,3…0,4

0,6

0,8…1,0

Примечание:

 

 

 

 

1.обычные условия хранения;

2.условия, характеризующие наличие пленки масла между контактирующими - по верхностями в подшипнике и отсутствие повышенных перекосов в узле;

3.то же при изготовлении колец и тел качения из электрошлаковой или вакуумной

сталей.

Pý = V × Rs × Ká × KT

(12.1.3)

где V - коэффициент вращения (V = 1 – при вращении внутреннего кольца, V = 1,2 – при вращении внешнего кольца);

Rs – суммарная радиальная сила действующая на подшипник (берется большее значение из действующих сил), Н;

Кб – коэффициент безопасности (таблица 12.1.3); Кт – температурный коэффициент (таблица 12.1.4).

Таблица 12.1.3 - Коэффициент безопасности

Машины и оборудование. Условия их эксплуатации

Lh

Кб

Приборы

и аппараты, используемые периодически

500

1…1,1

(демонстрационная аппаратура, бытовые приборы,

строительные краны).

 

 

Механизмы, используемые в течение коротких перио-

 

 

дов времени (механизмы с ручным приводом, сельхоз-

≥ 4000

1,1…1,2

машины, подъемные краны в сборочных цехах, легкие

 

 

конвейеры).

 

 

Ответственные механизмы, работающие с перерывами

≥ 8000

1,2…1,3

(конвейеры поточного производства, лифты, не часто

работающие металлорежущие станки).

 

 

Машины для односменной работы с неполной нагруз-

≥ 12000

1,3…1,4

кой (электродвигатели, редукторы общего назначения).

 

 

Машины, работающие с полной нагрузкой одну смену

~ 20000

1,3…1,4

(машины общего машиностроения, подъемные краны,

вентиляторы, распределительные валы).

 

 

Машины,

работающие круглосуточно (компрессоры,

≥ 40000

1,5…1,7

насосы, шахтные подъемники, стационарные электро-

машины).

 

 

 

машины, непрерывно работающие с высокой нагруз-

≥ 100000

2,0…2,5

кой (оборудование бумагоделательных фабрик, энерге-

тические установки, шахтные насосы).

 

 

Таблица 12.1.4 – Температурный коэффициент

Рабочая температура подшипника°С

до100

125

150

175

200

225

250

Кт

1,0

1,05

1,1

1,15

1,25

1,35

1,4

228

12.1.2 Примеры

1 Дано: Определить пригодность подшипника работающего в цепном конвеере средней серии 312. Размеры этого подшипника d = 60 мм, D = 130

мм, В = 31 мм, Сr = 81900Н, С0r = 48400 Н.

Частота вращения n=250 об/мин (вращение внутреннего кольца); Радиальная сила на левом подшипнике RS1 = 7000 Н;

Радиальная сила на правом подшипнике RS2 = 3500 Н; Требуемый ресурс работы подшипника Lh=12500 ч.

Решение:

Коэффициент вращения V = 1 (V = 1 – при вращении внутреннего коль-

ца;

Радиальная сила Rs=Rs1=7000 Н (выбрана большая из двух сил); Коэффициент безопасности Кб = 1,3 (таблица 12.1.3); Температурный коэффициент КТ = 1 (таблица 12.1.4);

Pý = V × Rs × Ká × KT = 1×7000 ×1,3 ×1 = 9100 Н

Коэффициент надежности а1 = 1 (таблица 12.1.1); Обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и

условий эксплуатации а2,3 = 0,75 (таблица 12.1.2);

Показатель степени при определении ресурса работы подшипника β=3.

Ресурсы работы:

 

 

æ C

r

öb

æ

81900

ö3

L = a ×a

 

×ç

 

÷

= 1×0,75 ×ç

 

÷

 

 

 

9100

1

2,3

ç

P ÷

è

ø

 

 

è

ý ø

 

 

 

L =

106

× L

=

106

×546,75

 

 

 

 

 

 

h

60

×n

 

60 ×250

 

 

=546,75 ìëí .îá

=36450 ÷

Что удовлетворяет условию. Вследствии того что зпас работы подшипника очень большой, рекомендуется выбрать подшипник более легкой серии или меньшего диаметра.

229

2 Дано: Определить пригодность подшипника работающего в цепном конвеере средней серии32212А. Размеры этого подшипникаd = 60 мм, D = 110 мм, В = 22 мм, Сr = 93500Н, С0r = 53500 Н.

Частота вращения n=250 об/мин (вращение внутреннего кольца); Радиальная сила на левом подшипнике RS1 = 7000 Н;

Радиальная сила на правом подшипнике RS2 = 3500 Н; Требуемый ресурс работы подшипника Lh=12500 ч.

Решение:

Коэффициент вращения V = 1 (V = 1 – при вращении внутреннего коль-

ца;

Радиальная сила Rs=Rs1=7000 Н (выбрана большая из двух сил); Коэффициент безопасности Кб = 1,3 (таблица 12.1.3); Температурный коэффициент КТ = 1 (таблица 12.1.4);

Pý = V × R1 × Ks × KT =1×7000 ×1,3 ×1 = 9100 Н

Коэффициент надежности а1 = 1 (таблица 12.1.1); Обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и

условий эксплуатации а2,3 = 0,75 (таблица 12.1.2);

Показатель степени при определении ресурса работы подшипника β=3,33.

Ресурсы работы:

 

 

æ C öb

æ

93500

ö3,33

L = a × a

 

×ç

r

÷

=1×0,75 ×ç

 

÷

=1754,91 ìëí .îá

 

 

9100

1

2,3

ç

P ÷

è

ø

 

 

 

è

ý ø

 

 

 

 

L =

106

× L

=

10

6 ×1754,91

=116994 ÷

 

 

 

 

 

 

h

60

×n

 

 

 

60 ×250

 

 

 

 

 

 

Что удовлетворяет условию. Вследствии того что зпас работы подшипника очень большой, рекомендуется выбрать подшипник более легкой серии или меньшего диаметра.