- •Расчет и проектирование подшипников качения для зубчатых редукторов Методические указания
- •Введение
- •1. Исходные данные
- •2. Расчет усилий
- •2.1. Усилия в зацеплении
- •2.2. Усилия в ременной передаче
- •2.3. Определение опорных реакций
- •2.3.1. Ведущий вал
- •2.3.2. Тихоходный вал
- •3. Ориентировочный выбор подшипников
- •4. Расчет подшипников качения на долговечность
- •5. Пример расчета подшипника на долговечность
- •5.1. Техническое задание
- •5.2. Решение
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Расчет и проектирование подшипников качения для зубчатых редукторов Методические указания
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
4. Расчет подшипников качения на долговечность
Основными критериями работоспособности подшипников качения является динамическая С и статическая С0 грузоподъемности. Метод подбора по динамической грузоподъемности применяют в случаях, когда частота вращения кольца превышает 1об/мин.
Номинальная долговечность в часах равна
(11)
где С – динамическая грузоподъемность по каталогу; Р – эквивалентная нагрузка; р – показатель степени, равный р=3 для шарикоподшипников и р=10/3 для роликоподшипников; n – частота вращения внутреннего кольца подшипника, равная частоте вращения соответствующего вала.
Для однорядных радиальных шарикоподшипников и однорядных радиально- упорных шарико- и роликоподшипников эквивалентная нарузка
, при (12)
при (13)
где V –коэффициент вращения; при вращении внутреннего кольца V=1; при вращении наружного кольца V=1.2.
Коэффициенты приведения радиальной X и осевой Y нагрузок выбирают из каталогов (см. табл.5) или из табл. 6-9.
Таблица 6 /3/
Значения коэффициентов Х и Y для радиально-сферических подшипников
Однорядные |
Двухрядная |
е |
||||||
|
|
|
|
|||||
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
|
1 |
0.42ctg |
0.40 |
0.4ctg |
1 |
0.42ctg |
0.65 |
0.65ctg |
1.5tg |
Таблица 7 /3/
Значения коэффициентов Х и Y для радиальных однорядных подшипников
|
|
|
e |
||
0.014 0.028 0.056 0.084 0.11 0.17 0.28 0.42 0.56 |
1 |
0 |
0.56 |
2.30 1.99 1.71 1.55 1.45 1.31 1.15 1.04 1.00 |
0.19 0.22 0.26 0.28 0.30 0.34 0.38 0.42 0.44 |
Таблица 8 /3/
Значения коэффициентов Х и Y для радиально-упорных конических и самоустанавливающихся роликоподшипников
Однорядные |
Двухрядная |
е |
||||||
|
|
|
|
|||||
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
|
1 |
0 |
0.40 |
0.4ctg |
1 |
0.45ctg |
0.67 |
0.67ctg |
1.5tg |
Таблица 9 /3/.
Значения коэффициентов Х и Y для радиально-упорных шарикоподшипников
0 |
|
|
|
|
|
у |
||||
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
|||
12 |
0.014 |
1 |
0 |
0.45 |
1.81 |
1 |
2.08 |
0.74 |
2.94 |
0.30 |
0.029 |
1.62 |
1.84 |
2.63 |
0.34 |
||||||
0.057 |
1.46 |
1.60 |
2.37 |
0.37 |
||||||
0.086 |
1.34 |
1.52 |
2.18 |
0.41 |
||||||
0.11 |
1.22 |
1.39 |
1.98 |
0.45 |
||||||
0.17 |
1.13 |
1.30 |
1.84 |
0.48 |
||||||
0.29 |
1.04 |
1.20 |
1.69 |
0.52 |
||||||
0.43 |
1.01 |
1.16 |
1.64 |
0.54 |
||||||
0.57 |
1.00 |
1.16 |
1.62 |
0.54 |
||||||
|
0.015 |
1 |
0 |
0.44 |
1.47 |
1 |
1.65 |
0,72 |
2.39 |
0.38 |
0.029 |
1.40 |
1.57 |
2.28 |
0.40 |
||||||
0.058 |
1.30 |
1.46 |
2.11 |
0.43 |
||||||
0.087 |
1.23 |
1.38 |
2.00 |
0.46 |
||||||
0.12 |
1.19 |
1.34 |
1.93 |
0.47 |
||||||
0.17 |
1.12 |
1.26 |
1.82 |
0.50 |
||||||
0.29 |
1.02 |
1.14 |
1.66 |
0.55 |
||||||
0.44 |
1.00 |
1.12 |
1.63 |
0.56 |
||||||
0.58 |
1.00 |
1.12 |
1.63 |
0.56 |
||||||
18,19, 20,24, 25,26, 30,35, 36,40 |
- |
1 |
0 |
0.43 |
1.00 |
1 |
1.09 |
0.70 |
1.63 |
0.57 |
0.41 |
0.87 |
0.92 |
0.67 |
1.44 |
0.68 |
|||||
0.39 |
0.76 |
0.78 |
0.63 |
1.24 |
0.80 |
|||||
0.37 |
0.66 |
0.66 |
0.60 |
1.07 |
0.95 |
|||||
0.35 |
0.57 |
0.55 |
0.57 |
0.93 |
1.14 |
Эквивалентная нагрузка для однорядных и двухрядных подшипников с короткими цилиндрическими роликами
(14)
Эквивалентная нагрузка для упорных подшипников (шариковых и роликовых)
(15)
Значения температурного коэффициента kT приведены в табл. 10
Таблица 10/3/
Температурный коэффициент подшипников
Рабочая температура подшипника, 0С |
<100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
Температурный коэффициент kT |
1.00 |
1.05 |
1.10 |
1.15 |
1.25 |
Коэффициент безопасности kb определяют из таблицы 11.
Таблица 11/3/
Коэффициент безопасности подшипников качения
Нагрузки на подшипник |
Кb |
Назначение |
Спокойная, без толчков. |
1.0 |
Ролики ленточных конвейеров |
Кратковременная перегрузка до 125% |
1.0-1.2 |
Прецизионные зубчатые передачи, металлорежущие станки, электродвигатели |
Кратковременная перегрузка до 150% |
1.3-1.5 |
Зубчатые передачи 7-й и 8-й степеней точности, редукторы всех конструкций |
То же, в условиях повышенной надежности |
1.5-1.8 |
Центрифуги, мощные электрические машины |
Значительные перегрузки до 200 % |
1.8-2.5 |
Зубчатые передачи 9-й степени, дробилки, копры |
Ударные нагрузки с кратковременными перегрузками до 300%; |
2.5-3.0 |
Тяжелые ковочные машины, прокатные станы |
В радиально – упорных шарикоподшипниках при действии на них радиальных нагрузок возникают осевые составляющие S, которые определяют по формулам:
S=0.83eFr - для конических роликоподшипников (16)
S= eFr - для радиально-упорных шарикоподшипников (17)
Осевые нагрузки, действующие на радиально-упорные шарико- и конические роликоподшипники, определяют с учетом схемы действия внешних усилий в зависимости от относительного расположения подшипников (рис.7).
Рис. 7
Для определения результирующей осевой нагрузки на подшипники следует использовать формулы, приведенные в табл.12.
Таблица 12/3/
Формулы для определения осевых нагрузок
Условия нагружения |
Осевые нагрузки |
SISII; Fa0 |
FaI=SI FaII=SI+Fa |
SISII; Fa> SII-SI |
|
SISII; FaSII-SI |
FaI=SII-Fa; FaII=SII |
Расчет на долговечность считается удовлетворительным, если долговечность выбранного типоразмера подшипника удовлетворяет условию
(18)
Если условие (14) не выполняется, выбирают подшипник более тяжелой серии и повторяют расчет до тех пор, пока расчетная долговечность не окажется больше, чем ресурс работы привода.