6. Конструирование подшипниковых узлов

Подшипники качения выбираются исходя из диаметра вала и направления действующих нагрузок, а проверяются по статической и динамической грузоподъёмности.

Подшипники скольжения также выбираются по диаметру вала и проверяются по удельной нагрузке и удельной работе сил трения. Схема алгоритма расчета подшипников представлена на рис.П2.11.

Рис. П2.11. Схема алгоритма расчета подшипников

6.1. Выбор типоразмера подшипника для заданных условий работы

При выборе типоразмера подшипника для заданных условий работы необходимо учитывать:

• величину и направление нагрузки;

• частоту вращения вала;

• потребный ресурс в часах;

• желательные размеры подшипника (посадочный диаметр вала или диаметр отверстия в корпусе);

• особые требования к подшипнику, вытекающие из условий его эксплуатации (самоустанавливаемость, способность обеспечить осевое перемещение вала, условие монтажа);

• стоимость подшипника.

6.2. Выбор типоразмера подшипника в зависимости от характера нагрузки

Выбираем типоразмер подшипника качения в зависимости от характера нагрузок и диаметра вала.

Согласно рекомендаций принимаем на быстроходном и промежуточном валах радиально-упорные подшипники, так как .

Подбор и расчёт подшипников качения проводим с использованием компьютерной программы.

Подшипник роликовый для быстроходного вала редуктора (вал №1):

7207 Гост 333-79

Угол контакта а=12,0.

Внутренний диаметр d=35 мм.

Наружный диаметр D=72 мм.

Ширина В= 17 мм.

Со=32500 Н.

С =48400 Н.

е = 0,370.

у =1,600.

х =0,400.

Число оборотов вала n=1460.

Суммарная радиальная нагрузка R=1250,199951171875.

Осевая нагрузка Fx=655.

Заданный ресурс L=12500 час.

Эквивалентная нагрузка Р=3027 Н.

Расчетная динамическая грузоподъёмность Ср=30879 Н.

Выбранный вами подшипник подходит к вашим условиям работы.

Подшипник роликовый

для промежуточного вала редуктора (вал №2):

7307 Гост 333-79

Угол контакта а=10,0.

Внутренний диаметр d=35 мм.

Наружный диаметр D=80 мм.

Ширина В= 21 мм.

Со=38000 Н.

С =54000 Н.

е = 0,320.

у =1,380.

х =0,400.

Число оборотов вала n=262,1199951171875.

Суммарная радиальная нагрузка R=6471,7001953125.

Осевая нагрузка Fx=655.

Заданный ресурс L=12500 час.

Эквивалентная нагрузка Р=8210 Н.

Расчетная динамическая грузоподъёмность Ср=39821 Н.

Выбранный вами подшипник подходит к вашим условиям работы.

Подшипник роликовый для тихоходного вала редуктора (вал №3):

414 Гост 331-75

Угол контакта а=0,0.

Внутренний диаметр d=70 мм.

Наружный диаметр D=180 мм.

Ширина В= 42 мм.

Со=105000 Н.

С =143000 Н.

е = 0,320.

у =1,380.

х =0,400.

Число оборотов вала n=60.

Суммарная радиальная нагрузка R=26682.

Осевая нагрузка Fx=0.

Заданный ресурс L=12500 час.

Эквивалентная нагрузка Р=37355 Н.

Расчетная динамическая грузоподъёмность Ср=135598 Н.

Выбранный вами подшипник подходит к вашим условиям работы.

6.3. Подшипники скольжения условно делятся на разъёмные и неразъёмные; вкладышные и безвкладышные; самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся. Для некоторых подшипников скольжения корпуса, втулки и вкладыши нормализованы ГОСТ 11521–65, 11525–65, 11607–65, 11610–65. Нормализованные подшипники скольжения изготавливают по ведомственным нормалям (рис.П2.12.).

Рис.П2.12. Конструкция подшипника скольжения

6.3.1. Проведём сравнение ,

где удельное давление на подшипник;нагрузка на подшипнике;диаметр подшипника;длина подшипника;МПа – допускаемое удельное давление для подшипников.

МПа.

Следовательно, условие выполняется.

6.3.2. Проведём сравнение ,

где удельная работа сил трения,обороты вала;допускаемое значение для привода общего назначения.

МПа м/с.

Условие выполняется.