19.4 Подбор подшипников для тихоходного вала редуктора

Подбор ведется аналогично предыдущему случаю. Для сокращения номенклатуры использованных деталей целесообразно применить подшипники сверхлегкой серии, таких же как и на быстроходном валу.

При установке в опоре одинарного подшипника его номинальная радиальная нагрузка F_r , кН, будет составлять F_r = R ,

Осевые составляющие S_r , кН , опорных реакций F_n радиально-упорных подшипников при любом режиме нагружения вала

кН,

кН.

Произведем индексацию подшипников, присваивая индекс I тому из подшипников вала, у которого осевая составляющая S_r по направлению совпадает с направлением действия равнодействующей S:

подшипник опоры D – индекс 2, опоры C – индекс 1.

S_rI = S_rс, S_rII = S_rd.

Суммарная осевая сила : S_ = S_rI - S_rII + S = 0.139кН.

Номинальные значения рабочих осевых нагрузок F_a , кН, действующих на подшипники I и II:

при S_ > 0 F_aI = S_rI = 0.497кН;

F_aII = S_rI + S = 0.497 + 0.242= 0.739 кН.

Приведенную радиальную нагрузку на радиальные и радиально-упорные подшипники P_r , кН , в соответствии с ГОСТ 18854-82

,

где V = 1, , К_т =1; К_б = 1.5 .

кН.

кН.

Определим эквивалентную (по усталостному повреждающему воздействию) приведенную нагрузку на подшипник Р_Е (радиальную Р_rE – для радиальных и радиально-упорных подшипников), кН

кН,

кН

В дальнейших расчетах используют максимальное (из всех найденных) значение P_E^max этой нагрузки.

кН.

Прогнозируемый ресурс L_h , ч , (до появления усталостного контактного выкрашивания поверхности хотя бы одного из колец или тел качения) выбираемого подшипника должен удовлетворять следующему очевидному условию:

L_h  t_p .

В соответствии с ГОСТ 18855-82, при частоте вращения подвижного кольца подшипника n  10 мин^-1 прогнозируемый ресурс L_h , ч , наиболее нагруженного подшипника рассматриваемого вала определяют по следующей зависимости:

,

где а₁=1,0, а_2;3=0.5, С_кат = 25.6 кН, К_кач=1, р=10/3,

n – частота вращения подвижного кольца рассматриваемого подшипника при его номинальном нагружении, n =301.59 мин^-1.

Подшипники, подобранные по необходимой величине прогнозируемого ресурса L_h , подвергают проверке на отсутствие их бринеллирования (остаточных деформаций колец и тел качения) при действии пиковых нагрузок. Условием отсутствия бринеллирования подшипников при действии пиковых нагрузок служит выполнение следующего неравенства:

P₀^max  С_о^кат ,

где С_о^кат = 23 кН.

Приведенная нагрузка P₀^max , кН, возникающая при пиковом нагружении, для радиальных и радиально-упорных подшипников определяется как максимальная из двух своих значений Р_о , найденных по следующим зависимостям:

,

где К_пик = 2.2, К_точ = 1,0 , X_o = 0.5, Y_o = 0.22/tg12 = 1.035, K_бS = 2 > 1.5.

кН,

кН.

Следовательно, кН.

Проведенные проверочные расчеты показали, что можно использовать принятые подшипники сверхлегкой серии.

20. Выбор смазки подшипников валов редуктора

Смазка подшипников качения необходима для:

• снижения сил трения, возникающих между их телами качения, кольцами и сепаратором;

• усиления местного теплоотвода от рабочих поверхностей и общего теплоотвода от подшипника в целом;

• снижения динамичности приложения нагрузки к деталям подшипника и уровня его шума;

• предотвращения коррозии элементов подшипника.

Для смазывания подшипников качения применяют жидкие масла, пластичные и твердые (при рабочих температурах свыше 200C) смазочные материалы.

Наиболее благоприятные условия для работы подшипников обеспечивают жидкие масла. Они обладают следующими преимуществами:

имеют высокую стабильность адгезионной способности;

лучше проникают к поверхностям трения и поэтому обеспечивают более надежное смазывание, чем пластичные смазочные материалы;

• оказывают меньшее сопротивление вращению;

• в большей степени повышают амортизирующую способность подшипника;

• обеспечивают больший теплоотвод;

• лучше очищают подшипники от продуктов износа;

• не требуют при своей замене (в процессе эксплуатации) разборки подшипникового узла.

К недостаткам масел относят их меньшую экономичность и необходимость применения более сложных уплотнений подшипниковых узлов.

При выборе марки масла, предназначаемого для смазывания подшипников редукторов, отдают предпочтение маслу, используемому для смазывания передач, составляющих проектируемый редуктор. Применение для смазывания подшипников других смазочных материалов должно быть технически обоснованным.

При картерном способе смазывания зубчатых колес (окунанием их в масляную ванну, располагаемую в нижней части корпуса редуктора, называемой картером) вид смазочного материала и способ его подачи в подшипники редукторных валов выбирают в зависимости от:

• величины окружной скорости V зубчатых колес (червяка) редуктора;

• расположения валов (горизонтальное, вертикальное или один над другим);

• степени удаленности подшипников от зубчатых колес (червяка);

• соотношения наружных диаметров зубчатых колес (червяка) и подшипников.

Подшипники в рассматриваемом варианте оформления опор валов конического редукторов смазываем пластичным смазочным материалом, закладываемым (при сборке узла) во внутреннюю полость стакана подшипников. Это обусловлено тем, что в рассматриваемом случае величина окружной скорости колес (V < 3 м/с) не позволяет надеж­но смазывать эти подшипники конденсатом масляного тумана, образующегося при разбрызгивании масла из масляной ванны картера, погруженными в нее зубчатыми колесами редуктора.

Пластичные (мазеобразные) смазочные материалы представляют собой загущенные специальными загустителями жидкие масла с включением различных присадок.

Основными пластичными смазочными материалами, применяемыми в подшипниковых узлах редукторов общего назначения, в настоящее время являются Литол–24 ТУ 21150-75 (для работы в температурном интервале – 40…+130С) и ЦИАТИМ–201 ГОСТ 6267-74 (–60…+90С). Однако, следует иметь ввиду, что цепная передача также смазывается пластичным смазочным материалом. Поэтому при выборе пластичного смазочного материала стоит отдать предпочтение тому, которым смазывается цепь. В наше случае это будет консталин жировой УТ-2 ГОСТ 1957-73.