1.2.1 Радиальный подшипник
Исходные данные:
частота вращения вала n, об/мин;
суммарная максимальная реакция на опоре Fr, Н;
схема установки подшипника;
диаметр под подшипником dп, м;
данные предварительно выбранного подшипника: d, D, B, C ,C0;
условное обозначение, серия.
эквивалентная нагрузка: P=Fr ·V·kб· kт
где Fr - суммарная максимальная реакция на опоре, Н
V - коэффициент вращения кольца (см. п. 1.2);
kб - коэффициент безопасности (см. таблицу А.1);
kт - температурный коэффициент (см. таблицу А.2).
Рекомендуемое минимальное значение долговечности подшипника Lh, ч, выбирают по таблице А.1 или из исходных данных.
Ресурс подшипника L, млн. оборотов:
Расчетная
грузоподъемность Сp
и проверка условия С
Cтаб:
Сp=
1.2.2.Радиально-упорный подшипник
Исходные данные:
частота вращения вала n, об/мин;
суммарная реакция на опоре Fr1, H; Fr2, H;
осевая нагрузка Fа, Н;
схема установки подшипника;
диаметр вала под подшипником dп, м;
данные предварительно выбранного подшипника:
условное обозначение, серия, Стаб, С0, угол контакта α°.
1.2.2.1. Шариковый подшипник.
Рекомендации см. в таблице А.3.
Осевая нагрузка действует на опору 2 (рисунок 1 а), б)). Величина отношения осевой силы к реакции этой опоры Fa/Fr2.
Величина отношения осевой силы к статической грузоподъемности подшипника Fa/C0.
Коэффициент осевого нагружения е принимают по таблице А.5 в зависимости от отношения Fa/C0.
Осевые составляющие реакции от радиальных нагрузок (рисунок 1 а), б)):
S1=е·Fr1; S2= е·Fr2.
Если S1>S2, Fa=0 , то из таблицы А.4 следует: Fa1=S1; Fa2=S1+Fa.
Проверочный расчет отношения Fa2 /C0
Коэффициенты X и Y для первой и второй опоры.
Если Fa1/V·Fr1<e, то X=1, Y=0 (таблица А.5).
Если Fa1/V·Fr2>e , то значения X и Y выбирают по таблице А.5.
Эквивалентные нагрузки:
P1=X·V·Fr1·kб·kт; P2=(X·V·Fr2+Y·Fa2)·kб·kт.
Далее в расчетах принимают наибольшее значение эквивалентной нагрузки (Р1 или Р2). Допустим, что Р2>Р1.
Желаемую долговечность Lh выбирают по таблице А.1 или из исходных данных.
Ресурс подшипника L, млн оборотов:
Расчетная грузоподъемность Ср и проверка условия Ср Cтаб
Сp=
Cтаб
1.2.2.2 Конический подшипник.
Осевая сила действует на опору 2 (рисунок 1 а), б)).
Величина отношения сил на этой опоре Fa/Fr2
Коэффициент осевого нагружения e =1,5·tgα
Осевые составляющие реакций от радиальных нагрузок (рисунок 1 а), б)):
S1=0,83·e·Fr1: S2=0,83·e·Fr2
Если S1>S2, Fa>0, то из таблицы А.4 следует:
Fa1=S1; Fa2=S1+Fa
Проверочный расчет величины отношения сил
Если Fa1/(V·Fr1)<e, то X=1, Y=0 (таблица А.5);
Если Fa2/(V·Fr2)>e, то Х=0,4,Y =0,4·ctgα (таблица А.5).
Эквивалентные нагрузки:
P1=V·X·Fr1 ·kб · kт;
P2= (X·V·Fr2+Y·Fа2)·kб ·kт
Далее в расчетах принимают наибольшее значение эквивалентной нагрузки (Р1 или Р2). Принимаем Р2>Р1.
Желаемую долговечность Lh выбирают по таблице А.1 или из исходных данных.
Ресурс L, млн. оборотов:
Расчетная грузоподъемность Ср и проверка условия Ср Cтаб
Сp=
Cтаб
Если Стаб>Ср то переходят от подшипника легкой серии к подшипнику средней или тяжелой серии (при этом же диаметре цапфы) или шариковые подшипники заменяют роликовыми или увеличивают диаметр dп вала, подбирают подшипник с большим углом контакта и т. д.
Если Стаб»Ср (значительно больше даже при применении подшипника легкой серии) подбор заканчивают, так как уменьшение расчетного диаметра dn вала не рекомендуется.
а) враспор б) свободно
Рисунок 1. Схема действия нагрузок при установке вала на радиально-упорные подшипники.