Пример 4. Подобрать радиально-упорные шарикоподшипники червячного колеса по схеме рис. 1, г (врастяжку). Исходные данные: Fr1 = 3,2 кН, Fr2 = 1,8 кН, Fa= 2,6 кН, d= 55 мм, п = 180 об/мин, Lh = 6300 ч. Класс нагрузки Н 0,8.
Решение. Подшипники рассчитаны методом пробного подбора.
1) Приняты шарикоподшипники 36211 с углом контакта a = 12° и параметрами d´ D´ В = 55 ´ 100 ´ 21; С = 58,4 кН; С0 = = 34,2 кH (прил. А).
2) По отношению Fa/C0 = 2,6/34,2 = 0,076 методом линейной интерпретации найдено е = 0,4 [13].
3) Осевую нагрузку при данном расположении воспринимает опора 2. Осевые составляющие:
S1 = eFr1= 0,4×3,2 = 1,28 кН; S2 = 0,4×1,8 = 0,72 кН.
4) Результирующие осевые нагрузки [13]:
Fa2 = Fa + S1 = 2,6 + 1,28 = 3,88 кН; Fa1 = S1 =1,28 кН.
8) Отношение Fa1/Fr1 = 1,28/3,2 = 0,4 = е, поэтому Х1 = 1; Y1 = 0 [13]; для опоры 2 Fa2/Fr2 = 3,88/1,8 = 2,16 > е; Х2 = 0,45 и по линейной интерполяции Y2= 1,37 [13].
9) Приведенные нагрузки при V = 1, Кб = 1,4 и Кт = 1:
Р1 = Frl ×Kб = 3,2×1,4 = 4,48 кН;
Р2 = (X2VFr2 + Y2Fa2)Kб = (0,45×1,8 + 1,37×3,88)× 1,4 = 8,58 кН.
Расчётным является подшипник 2.
7) Эквивалентная нагрузка Рэ = 0,8·Р2 =0,8·8,58 = 6,86 кН.
8) Потребная динамическая грузоподъёмность:
.
Вывод. Условие (7) выполнено. Для обеих опор приняты подшипники 36211.
9) Ресурс выбранного подшипника в наиболее нагруженной опоре составляет:
Пример 5. Подобрать подшипники вала червяка по схеме рис. 1, д. Исходные данные: Fr1= 2 кН; Fr2= 4 кН, Fа= 2,5 кН, d= 45 мм, п = 250 об/мин, Lh= 8000 ч, класс нагрузки Н 0,8.
Решение. Подшипники рассчитаны прямым подбором.
1) Однорядный шарикоподшипник 1 – плавающий; он, воспринимает только радиальную нагрузку. Эквивалентная нагрузка при V = 1, Кб = 1,4 и Кт = 1 [13]:
кН.
Динамическая грузоподъёмность:
.
Принят подшипник особо лёгкой серии 109 со следующими характеристиками: d´D´ В = 45 ´ 75 ´ 16; С = 21,2 кН, С0 = 12,2 кН [13].
2) Опора 2 воспринимает радиальную и двухстороннюю осевую нагрузку. Коэффициенты для двух подшипников принимают как для одного двухрядного. Принят угол контакта a = 12°, тогда коэффициент е = 1,5 tga = 0,319 (табл. 3).
Отношение Fa/Fr2= 2,5/4 = 0,625 > е, X= 0,67, Y = = 0,67ctga = 0,67/tg12° = 3,15 (табл. 3). Эквивалентная нагрузка:
кН;
Потребная динамическая грузоподъёмность:
.
Приняты подшипники лёгкой серии 7209 со следующими характеристиками: d´D´ T ´ В ´ c ´ r = 45 ´ 75 ´ 20 ´ 19 ´ 16 ´ 1,5; С = 50 кН, С0 = 33 кН (прил. А).
Вывод. Условие (7) выполнено для обоих опор. Для плавающей опоры принят радиальный подшипник 109, для фиксированной опоры – два подшипника 7209.
Пример 6. Подобрать подшипники вала червяка по схеме рис. 1, е по исходным данным примера 5: Fr1= 2 кН; Fr2= 4 кН, Fа= 2,5 кН, d= 45 мм, п = 250 об/мин, Lh= 8000 ч, класс нагрузки Н 0,8.
Решение. Подшипники на обеих опорах рассчитаны прямым подбором.
1) Однорядные шарикоподшипники на обеих опорах приняты по наибольшей радиальной нагрузке Fr2= 4 кН. Эквивалентная нагрузка при V = 1, Кб = 1,4 и Кт = 1:
кН.
Динамическая грузоподъёмность:
кН.
Приняты подшипники лёгкой серии 209 со следующими характеристиками: d´D´ В = 45 ´ 85 ´ 19; С = 33,2 кН, С0 = 18,6 кН (прил. А).
2) Опора 2 воспринимает одностороннюю осевую нагрузку упорным шарикоподшипником. Эквивалентная нагрузка при V = 1, Кб = 1,4 и Кт = 1:
кН.
Динамическая грузоподъёмность:
кН.
Принят упорный подшипник особолёгкой серии 8109 со следующими характеристиками: d´D´ H= 45 ´ 65 ´ 14; С = 24,2 кН, С0 = 55 кН [13].
Вывод. Условие (7) выполнено для обоих подшипников. На обеих опорах приняты радиальные подшипники 209, на опоре 2 также установлен упорный подшипник 8109.
Примечание. Подшипниковый узел необходимо сконструировать таким образом, чтобы радиальный подшипник имел свободу осевого перемещения, а упорный – радиального перемещения.
1.4. Конструирование подшипниковых узлов
Количество возможных сочетаний типов подшипников, схем их установки, способов регулирования, конструкций крышек подшипников, уплотнений и т.д. достаточно велико. Конструктивную схему опор валов с подшипниками качения выбирают в зависимости от сочетания нагрузок, действующих на вал, с учётом тепловых деформаций и требований к точности осевого фиксирования.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.