Подбор подшипников

Подобрать подшипники качения для опор вала редуктора с цепной передачей.

Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L′10ah=10000 ч. Диаметр поверхностей вала dП=65 мм. Силы в зацеплении при передаче максимального из длительно действующих момента: окружная сила находится по формуле:

Ft=2×103T/d, Н, (3.5)

где Т – вращающий момент на валу, Н∙м;

d – диаметр вала под звездочку, мм.

радиальная сила определяется по формуле:

Fr=Ft×tgα/cosβ, Н (3.6)

где α=20º, tgα=0,364;

cosβ=1

T=4500 Н∙м.

d=70 мм=0,7 м.

Ft=2×103×4500/0,7=12857 кН

Fr=12857×0,364/1=4680 кН

Осевая сила Fa=0

Схема сил, действующих на вал, представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема сил, действующих на вал

1.

Радиальные реакции опор от сил в зацеплении:

– в плоскости YOZ

ΣМ1=0; Fr(l-l1)+Fa×d/2-R2в=0 (3.7)

R2в=[ Fr(l-l1)+Fa×d/2]/l, кН, (3.8)

где l и l1 – линейные размеры, мм.

R2в=[4680(128-64)+0×162/2]/128=2340 кН

ΣМ2=0; R1в×l+Fa×d/2-Fr×l1=0 (3.9)

R1в=[ Fr×l1- Fa×d/2]/l, кН, (3.10)

R1в=[4680×64-0×162/2]/128=2340 кН

Направление вектора R1в выбрано правильно. Предварительное направление вектора R1в было принято совпадающем с направлением оси Y.

Проверка: ΣY=R1в-Fr+R2в=2340-4680+2340=0 – реакции найдены правильно.

– в плоскости ХOZ

ΣМ1=0; R2г×l- Ft(l-l1)=0 (3.11)

R2г=Ft(l-l1)/l, кН (3.12)

R2г=12857(128-64)/128=6428,5 кН

ΣМ2=0; -R1г×l+ Ft×l1=0 (3.13)

R1г=Ft×l1/l, кН (3.14)

R1г=12857×64/128=6428,5 кН

Проверка: ΣХ=R1г-Ft+R2г=6428,5-12857+6428,5=0 – реакции найдены правильно.

Суммарные реакции опор:

R1=(R²1г+R²1в)1/2, кН (3.15)

R2=(R²2г+R²2в)1/2, кН (3.16)

R1=(6428,52+23402)1/2=6841 кН;

R2=(6428,52+23402)1/2=6841 кН.

2.

Реакции опор для расчета подшипников:

Fr1 max.=R1; Fr2 max.=R2, Н (3.17)

Fr1 max.=6841 кН

Fr2 max.=6841 кН

3.

Для типового режима нагружения II коэффициент эквивалентности КЕ=0,63. Вычисляем эквивалентные нагрузки:

Fr1=КЕ×Fr1 max., кН (3.18)

Fr2=КЕ×Fr2 max., кН (3.19)

Fr1=0,63×6841=4310 кН

Fr2=0,63×6841=4310 кН

4.

Предварительно назначаем шариковые радиальные однорядные подшипники серии диаметров 3: 313. Схема установки подшипников – враспор.

5.

Для принятых подшипников находим из ГОСТа 8338-75: Сr=92,3 кН, С0r=56,0 кН, d=65 мм, D=140 мм, Dω=23,812 мм, α=0º.

6.

Отношение:

Dω×cosα/ Dpω (3.20)

Dpω=0,5(D+d), мм (3.21)

Dpω=0,5(140+65)=102,5 мм

Dω×cosα/ Dpω=23,812∙cos0º/102,5=0,23

f0=13,2

Коэффициент осевого нагружения:

е=0,28(f0×Fa/С0r)0,23 (3.22)

е=0,28(13,2×0/56000)0,23=0

7.

Отношение Fa/(V×Fr)=0/(1×4680)=0

Принимаем: Х=0,56, Y=0,44/е=0,44/0=0

8.

Принимаем КБ=1,4; КТ=1 (tраб.<100ºС). Эквивалентная динамическая нагрузка находится по формуле:

Pr=(V×X×Fr+Y×Fa)КБ×КТ, Н (3.23)

Pr=(1×0,56×4680+0)1,4×1=3669 кН

9.

Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1=1 (вероятность безотказной работы 90%), а23=0,7 (обычные условия применения), k=3 (шариковый подшипник).

L10ah=а1×а23(Cr/Pr)k×(106/60×n), ч (3.24)

где n – частота вращения вала, мин-1.

n=1500 мин-1

L10ah=1×0,7(92300/3669)3×(106/60×1500)=12385 ч.

Расчетный ресурс больше требуемого: L10ah>L′10ah (12385>10000)

10.

Расчетный ресурс больше требуемого, то предварительно назначенный подшипник 313 пригоден. При требуемом ресурсе надежность выше 90%.

Определение геометрических параметров зубчатых колес и проверка межосевого расстояния
Прямозубое зацепление. Начальный диаметр зубчатых колёс Диаметр окружности вершин зуба Диаметр впадин зубчатого колеса Косозубое зацепление. Начальный диаметр зубчатых колёс Диаметр окружности вершин зуба Диаметр впадин зубчатого колеса В работе было рассчитано сцепление и коробка передач автомобил ...

Охрана окружающей среды и противопожарные мероприятия на шиномонтажном участке
На службу ТБ управления, куда входят: Начальник МТК, главный инженер, работники отделов техники безопасности, производственно-технического, труда и заработной платы, главного механика, начальники автоколонн, возлагается: организация работ по охране труда в хозяйстве, обеспечение безопасности движен ...

Определение годовой трудоемкости технических воздействий
Определение трудоемкости каждого вида технического обслуживания и ремонта Трудоемкость ЕО за год по парку составит: SEO=NEonTKEo= 30360 • 0,63 = 19127 чел.-ч Трудоемкость ТО-1 за год по парку составит: STo-i=NTo-inTKTo.i= 1624 • 4,41 = 7162 чел.-ч Трудоемкость ТО-2 за год по парку составит: STO-2=N ...