8. Проверочный расчет подшипников

8.1. Быстроходный вал. Плавающая опора

Предварительно был выбран подшипник шариковый радиальный однорядный тип 305

d = 25 мм D = 62 мм C_r = 22,5 кН С_0r = 11,4 кН

X = 0,56 коэффициент радиальной нагрузки

R_a = F_a = 2506 H

V = 1 – коэффициент вращения – при вращении внутреннего кольца подшипника

R_r = R_a = 778 H

Определяем: R_a / (V _* R_A) = 2506 / 778 = 3,22

R_a / C_0r = 2506 / 11400 = 0,22

По табл. 9.2 [Ш. стр. 131] находим e = 0,36 Y = 1,21

Т. к. R_a / (V _* R_A) = 3,22 > e = 0,36, то

R_E = (Х _* V _* R_A + Y _* R_a) _* K_{ *} K_T, где

Коэффициент безопасности K_ = 1,1 по табл. 9.4 [Ш., стр. 133].

Температурный коэффициент К_т = 1

R_E = (0,56 _* 1 _* 778 + 1,21 _* 2506) _* 1,1 _* 1 = 3815 Н

Рассчитываем динамическую грузоподъемность

C_rp = R_{E *} ^m573 _*  _* (t_ / 10⁶) =

= 3815 _* ³573 _* 149,2 _* (7400 / 10⁶) = 32750 H > С_r = 22500 Н

₁ = ( _* n₁) / 30 = ( _* 1425) / 30 = 149,2 рад/с^-1

Подшипник не подходит.

Выбираем другой подшипник.

Переходим из средней серии подшипников в тяжелую, т. е.:

Тип 405 d = 25 D = 80 В = 21 C_r = 36,4 кН C_or = 20,4 кН

R_a / C_or = 2506 / 20400 = 0,12

По табл. 9.2. определяем:

e = 0,3 Y = 1,45

R_E = (0,4 _* 1 _* 778 + 1,15 _* 2506) _* 1,1 _* 1 = 3512 Н

C_rp = 4476 _* ³573 _* 149,2 _* (7400 / 10⁶) = 30199 H < С_r = 36400 Н

t_10h = (10⁶ / (573 _* )) _* (C_r / R_E)³ =

= (10⁶ / (573 _* 149)) _* (36400 / 3512)³ = 13036 ч  t_ = 7400 ч

Подшипник выбран правильно.

8.2. Тихоходный вал.

Берем роликовый конический подшипник

Тип 7209 d = 45 D = 85  = 15⁰

C_r = 42,7 кН C_or = 33,4 кН e = 0,41 Y = 1,45

Для данного подшипника по табл. 9.1. выбираем: X = 0,4

Определяем осевую составляющую радиальной нагрузки подшипника:

R_sa = 0,83 _* e _* R_rA = 0,83 _* 0,41 _* 10082 = 3430 H

R_sв = 0,83 _* e _* R_rв = 0,83 _* 0,41 _* 5720 = 1946 H

Определяем осевые нагрузки подшипника:

т. к. R_sA  R_s2 и F_a  0

R_aA = R_sA = 3430 H

R_aв = R_sA + F_ak = 3430 + 735 = 4165 H

Определяем отношения:

R_aA / (V _* R_rA) = 3430 /(1 _* 10082) = 0,34 < e = 0,41

R_aв / (v _* R_rв) = 4165 /(1 _* 5720) = 0,73 > e = 0,41

Определяем эквивалентные нагрузки:

R_EA = V _* R_{rA *} K_{ *} K_T = 1 _* 10082 _* 1,1 _* 1 = 11090,2 H

R_EВ = (X _* V _* R_rв + Y _* R_ав) _* K_{ *} K_T =

= (0,4 _* 1 _* 5720 + 1,45 _* 4165) _* 1,1 _* 1 = 9160 Н

Наиболее нагружен подшипник А.

Рассчитываем динамическую грузоподъемность:

C_rp = R_{Eв *} ^3,33573 _* _{2 *} (t_ / 10⁶) =

= 11090 _* ^3,33573 _* 9,33 _* (7400 / 10⁶) = 36165 H < C_r = 42700 H

Базовая долговечность:

L_10h = (10⁶ / (573 _* ₂)) _* (C_r / R_Eв)^3,33 =

= (10⁶ / (573 _* 9,33)) _* (42700 / 11090)^3,33 = 12866 ч > t_ = 7400 ч

Фиксирующая опора.

Шариковый радиально-упорный подшипник

Тип 46305 d = 25 D = 62  = 26⁰ C_r = 25,1 кН C_or = 14,9 кН

По табл. 9.1. определяем:

X = 0,41 Y = 0,87 e = 0,68

а) Вычисляем отношение:

R_a / (V _* R_r) = 2506 / (1 _* 443) = 5,6 > e = 0,68

Пересчитываем реакции вала:

а = 0,5 _* ((3 _* В) / 2 + (d + D) / 2 _* tg ) =

= 0,5 _* ((3 _* 17) / 2 + (25 + 62) / 2 _* tg 26⁰) = 2,3 мм

l = L – a – 0,5 _* В = 90 – 23 – 0,5 _* 17 = 58,5 мм

 M_xA = 0

F_{a *} 20 + R_{вy *} 158,5 – F_{r *} 100 = 0

R_вy = (F_{r *} 100 - F_{a *} 20 ) / 158,5 = (912 _* 100 - 2506 _* 20 ) / 158,5 = 259 H

R_Ay = F_r – R_вy = 912 – 259 = 653 H

M_yА = 0

F_{t *} 100 – R_{вx *} 158,5 = 0

R_вх = (F_{t *} 100) / 158,5 = (735 _* 100) / 158,5 = 464 H

R_Аx = F_t – R_вx = 735 – 464 = 271 H

R_A = 707 H R_в = 531 Н

Определяем R_Е:

R_E = (X _* V _* R_rA + Y _* R_а) _* K_{ *} K_T =

= (0,41 _* 1 _* 707 + 0,87 _* 2506) _* 1,1 _* 1 = 2717 Н

Динамическая грузоподъемность:

C_rp =R_{E *} ³573 _* _{1 *} (t_ / 10⁶) =2717 _* ³573 _* 149 _*( 7400 / 10⁶) =23315 H

Базовая долговечность:

L_10h = (10⁶ / (573 _* )) _* (C_r / R_E)³ =

= (10⁶ / (573 _* 149) _* (25100 / 2717)³ = 9233 ч

Подшипник удовлетворяет.