Практическое задание № 12 расчет подшипников качения

Рассчитать и подобрать по ГОСТу подшипники качения. Исходные данные для расчета принять по результатам расчета технического задания № 11. Радиальная нагрузка на подшипник в вертикальной R_Ay, R_By, Н и горизонтальной плоскостях R_Ax, R_Bx, Н; осевая F_a21, Н; диаметр вала в месте подшипника d_п, мм; частота вращения n, об/мин.; нагрузка на подшипник постоянная и спокойная; температура нагрева подшипника не превышает 60 ⁰С; номинальная долговечность подшипника L_h = 10000 ч; режим нагружения – II (коэффициент эквивалентности К_Е = 0,63).

Методические указания

1. Определяем реакции опор:

, Н; (12.1)

, Н. (12.2)

2. Предварительно принимаем шариковые радиальные подшипники легкой серии (табл. 12.1).

3. Для этих подшипников по табл. 11.8 (см. ПЗ-11) определяем динамическую C_r и статическую C_0r грузоподъемности, кН.

4. Находим эквивалентные нагрузки [8]:

, Н, (12.3)

, Н, (12.4)

, Н. (12.5)

5. Расчет производим для второй опоры, как более нагруженной, F_r=F_r2, Н.

6. Определяем отношение и из табл. 11.8 (см. ПЗ-11) выписываем X, Y, e.

7. Определяем отношение (V = 1 при вращении внутреннего кольца), сравниваем с коэффициентом e и окончательно принимаем значения коэффициентов X, Y. При принимаем X = 1, Y = 0; при для шариковых подшипников окончательно принимаем записанные ранее X и Y.

8. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка

, (12.5)

где К_б – коэффициент безопасности, табл. 12.1;

К_Т – температурный коэффициент, табл. 12.2.

9. Требуемая динамическая грузоподъемность

, Н, (12.6)

где P_E – эквивалентная динамическая радиальная нагрузка, Н;

L_10h – требуемая долговечность подшипника, ч;

n – частота вращения вала, об/мин;

p = 3 для шариковых, р = 10/3 = 3,33 для роликовых подшипников.

10. Если , то предварительно принятый подшипник подходит.

Если , то необходимо взять подшипник другой серии и повторить проверочный расчет.

11. Пригодность подшипника так же можно определить из сопоставления требуемой и базовой долговечностей.

Базовая долговечность предварительно выбранного шарикового радиального подшипника

, об., (12.7)

где – динамическая грузоподъемность предварительно выбранного подшипника, Н;

– эквивалентная динамическая радиальная нагрузка, Н.

, ч. (12.8)

Если базовая долговечность больше требуемой, то подшипник подходит.

12. В качестве критерия работоспособности подшипника используют базовый расчетный ресурс (). Этот ресурс соответствует 90 % надежности, при этом имеется в виду, что используют обычный материал, обычную технологию производства и обычные условия эксплуатации.

Однако для многих видов применения желательно вычислить ресурс (скорректированный расчетный ресурс ) для различных уровней надежности и для специальных свойств подшипников и условий эксплуатации, которые отличаются от обычных так, что их влияние следует принять во внимание. Расчет производится по ГОСТ 18855-94.

Рекомендуемая литература: [3, 6, 8].