15.5. Выбор подшипников тихоходного вала

Исходные данные: радиальные нагрузки на подшипники F_r_А=3390 Н, F_r_В =3407 Н; внешняя осевая нагрузка F_a₁= 1594; частота вращения вала п₁=58.2об/мин; диаметр вала под подшипниками d_n= 60 мм; расстояние между подшипниками l= 160 мм; требуемый ресурс подшипников [L_h]=8000 ч; режим работы – умеренные толчки; температура подшипникового узла t<100˚С.

1. На подшипники действуют радиальные и осевые усилия, поэтому назначаем радиально-упорные подшипники.

2. Выбираем схему установки подшипников

Схема установки радиально-упорных подшипников (в распор, в растяжку, со сдвоенной опорой) назначается в зависимости от вида подшипников (шариковые или роликовые), его внутреннего диаметра d_n и расстояния между подшипниками l.

В нашем случае при d_n=60мм и l=160мм принимаем схему установки подшипников «враспор», для роликоподшипников

3. Назначаем типоразмер подшипника. Исходя из того, что диаметр вала под подшипник равен d_n=60мм и что осевая нагрузка F_a₁= 1594H, назначаем радиально-упорные подшипник средней серии: типоразмер 36312, имеющий d_n=60мм, D = 130 мм, B = 31 мм, динамическую грузоподъемность С = 81.4 кН, статическую грузоподъемность С₀ = 71.1 кН.

4. Определяем основные составляющие радиальных нагрузок на подшипники.

Индекс I присваивается подшипнику, у которого осевая составляющая совпадает с направлением F_a. В нашем случае индекс I присваивается опоре А.

Для роликоподшипников S =0,83∙е·F_r;

S_I = 0,83 ·0,2853390= 801.9Н.

S_II = 0,83 ·0,2853407= 806Н.

Находим значения осевых нагрузок.

∑S = S_I – S_II + F_a = 801.9 - 806+ 1594 =1590> 0

F_aI = S_II - F_a = 806-1594= -788Н;

F_aII = S_II = 806 Н.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку Fэ. При переменном режиме нагружения, заданном графиком (см задание), для подшипников редуктора имеем:

Fэ = Fэ.ном · К_h;

где: K_h – коэффициент долговечности.

K_h = ;

Здесь:

l_hi – продолжительность работы подшипника при действии нагрузки от Т_i;

l_h – требуемый срок службы подшипника; l_h = ∑l_hi.

K_h = ; в нашем случае: K_h= ;

Номинальная эквивалентная нагрузка F_э.
ном определяется по зависимости:

F_э.ном = (Х · V · F_r + Y· F_a) · К_δ · К_t;

где:

V – кинематический коэффициент, учитывающий снижение долговечности при неподвижном внутреннем кольце подшипника, V = 1 при вращающемся внутреннем кольце подшипника;

К_δ – коэффициент безопасности, определяют по [2. с. 339], при нагрузке с слабыми толчками К_δ = 1,4

К_t – температурный коэффициент, К_t = 1 при t < 100 C˚

F_rI = 3390- H, F_rII = 3407 H, F_aI = -788H, F_aII = 806H. Y, X – коэффициенты осевой и радиальной нагрузки, назначаемые для роликоподшипников по ГОСТ 18855–82 в зависимости от отношения ;

В нашем случае:

для подшипника I: <е = 0,285; Тогда Х =1; Y =0;