4.3.8. Вибір і розрахунок підшипників

В існуючих РК найбільшого поширення одержали кулькові радіальні підшипники, як найпростіші у виготовленні. У разі застосування прямозубих передач обидві опори кожного вала виконують з кульковими радіальними підшипниками рис. 4.3.5, а; для косозубих передач з порівняно невеликими осьовими навантаженнями обидві опори вала виконують з кульковими радіальними підшипниками або кульковим радіальним на одній опорі і роликовим радіальним на іншій (рис. 4.3.5, б); у даному випадку на цьому з меншим радіальним навантаженням встановлюють кульковий підшипник, що сприймає осьове зусилля, а роликовий – тільки радіальне.

а б в

Рис. 4.3.5. Варіанти встановлення підшипників на опорах валів

За наявності осьового навантаження і якщо за конструктивними міркуваннями необхідна установка підшипника з порівняно великим діаметром внутрішнього кільця (наприклад, опори коробки диференціала), доцільно встановлювати кулькові підшипники.

Якщо осьове навантаження значне й установка кулькового підшипника, здатного сприймати це навантаження, не доцільна (обмежені діаметр шийки вала, міжосьова відстань, діаметр зовнішнього кільця підшипника тощо), то на опорах усіх або частини валів установлюють роликові конічні підшипники (рис. 4.3.5, в) і передбачають можливість їхнього регулювання. Застосування складніших і дорожчих підшипників у роздавальних коробках може бути виправдано лише за особливо складних умов експлуатації й обмеження їх розмірів. Комплект підшипників потрібно підбирати (з урахуванням втомної довговічності і їхньої уніфікації).

Для вибору підшипників креслять кінематичну схему РК з усіма діючими сила­ми і координатами точок їх прикладання на кожній передачі (див. рис. 4.2.1). Спочатку розглядають вторинний вал, потім проміжний і нарешті первинний. За ві­домими формулами опору матеріалів в кожній опорі кожного вала визна­чають вертикальні R_іе, горизонтальні R_іг і сумарні радіальні R_і ре­акції, а також осьові сили F_іа .

Підшипник для кожної опори вибирають за динамічною вантажопідйомністю С, яка визначається за розрахунковим (еквівалентним) навантаженням R_е та частотою обертання відповідного вала РК в об/хв відповідно до ГОСТ 18855-82:

(4.3.16)

де Р = 3 – показник ступеня для кулькових підшипників; Р = 3,33 – показник ступеня для роликопідшипників; n_i – частота обертання відповідного вала; h – довговічність підшипника в годинах.

Для однорядних підшипників (радіальних), радіально-упорних кулькових та роликових підшипників еквівалентне навантаження на підшипник на і-й передачі

(4.3.17)

де _ір – частка роботи на і-й передачі, як правило приймають _р1 = 0,85...0,90, _р2 = 0,10...0,15; _і – коефіцієнт відносної частоти обертання підшипника на і-й передачі; R_ni – приведене навантаження на підшипник на і-й передачі.

Розрахункова частота обертання підшипників визначається за середньою швидкістю V_ср руху автомобіля. Під час розрахунку необхідно брати до уваги, що 92–96 % часу автомобіль працює на вищій передачі в роздавальній коробці.

Тому розрахункова (еквівалентна) частота обертання підшипників ведучого вала РК визначається як

(4.3.18)

де a_і – частка використання і-ї передачі основної коробки за весь час експлуатації, вибирається за табл. 4.3.5; – передатне число і-ї передачі основної коробки

(4.3.19)

де V_aср= 0,6V_amax – середня швидкість руху автомобіля (табл. 4.3.1); u_д2, u₀ – передатні числа додаткової коробки та головної передачі.

Розрахункова (еквівалентна) частота обертання підшипників ведених валів визначається як

(4.3.20)

де a_р1, a_р2 – частка використання 1-ї і 2-ї передач роздавальної коробки за весь час експлуатації;

– передатні числа 1-ї і 2-ї передач роздавальної коробки.

Таблиця 4.3.5