6. Выбор подшипников качения

Подобрать подшипник качения вала редуктора при следующих данных: осевое усилие, приложенное к червячному колесу, ; опорные реакции в горизонтальной и вертикальной плоскостях: ; . Частота вращения вала ; диаметр цапфы вала под подшипники мм; умеренные толчки, вибрация, кратковременные перегрузки до от нормальной нагрузки; температура нагрева масла ; срок службы редуктора лет; коэффициент суточной и годичной загрузки соответственно .

6.1. Определяем нагрузки, действующие на подшипники

6.1.1. Суммарная радиальная нагрузка на подшипник :

где и опорные реакции в горизонтальной и вертикальной плоскостях на подшипнике . Отсюда следует:

6.1.2. Суммарная радиальная нагрузка на подшипник :

где и опорные реакции в горизонтальной и вертикальной плоскостях на подшипнике . Отсюда следует:

Наиболее нагруженной является опора , по которой и будем проводить выбор подшипников.

6.2. Выбираем тип подшипников качения

Отношение внешней осевой нагрузки к радиальной наиболее нагруженного подшипника:

В соответствии с рекомендациями подраздела 2.2/8/ примем конические роликоподшипники.

6.3. Предварительный выбор типоразмера (номера) подшипника качения

Учитывая диаметр цапфы вала , выбираем из справочника /3/ роликовый конический однорядный подшипник легкой серии №7209А ГОСТ 27365-87, для которого ; ; ; ; ; угол контакта .

6.4. Определяем требуемую долговечности подшипника

При известном режиме работы двигателя привода требуемая долговечность подшипника может быть определена по формуле:

где коэффициент суточной нагрузки привода;

коэффициент годичной нагрузки привода;

срок службы в годах.

Отсюда следует:

6.5. Определение расчетную долговечность выбранного подшипника

Расчетную долговечность в часах определяют по формуле:

где частота вращения вращающегося кольца, об/мин;

табличное значение динамической грузоподъемности выбранного подшипника, Н;

динамическая эквивалентная нагрузка, Н;

степенной показатель (для роликоподшипников ).

Для роликовых радиальных подшипников величину динамической эквивалентной радиальной нагрузки определяют по формуле:

где и соответственно радиальная и осевая нагрузки на подшипник;

коэффициент вращения колец относительно вектора нагрузки: , так как вращается внутреннее кольцо;

динамический коэффициент, числовое значение которого равно: (по табл.1 /8/);

температурный коэффициент, числовое значение которого равно: (по табл.2 /8/);

и коэффициенты радиальной и осевой нагрузки.

Определяем расчетные осевые нагрузки. Параметр по табл.3 /8/ равен:

Величина осевых составляющих для конических роликоподшипников определяют по формуле:

отсюда следует:

• для подшипника :

• для подшипника :

Так как и , то по табл. 4 /8/ осевая нагрузка:

• для подшипника :

• для подшипника :

Все дальнейшие расчеты ведем для наиболее нагруженного подшипника .

Находим коэффициенты и . Отношение

Значит, по табл.3 /8/ и

Эквивалентная динамическая нагрузка:

• для подшипника :

• для подшипника :

Отсюда следует, что расчетная долговечность выбранного подшипника равна:

Так как в этом случае , то подшипник №7209 подходит.

6.6. Выбор типоразмера (номера) подшипника качения для червяка

Так как диаметр конца вала червяка и диаметр цапфы вала червяка соответственно равно: ; , то отсюда следует, что выбираем из справочника /3/ подшипник средней серии №7307A ГОСТ 27365-87, для которого ; ; ; ; ; ; ; ; ; угол контакта .