 |
Расчет (подбор) подшипников на долговечность
|
|
|
|
Исходные данные: Fr1, Fr2 – радиальные нагрузки (радиальные реакции опор), Н; Fа - внешняя осевая сила, действующая на вал, Н; частота вращения вала, мин-1; Lh – требуемый ресурс; необходимый уровень надежности. В курсовом проекте можно принять тип нагрузки – нереверсивная, спокойная, температура подшипникова узла < 100 0С, уровень надежности 90%.
Проверочный расчет предварительно выбранных в ходе проектирования узла вала подшипников выполняется по динамической грузоподъемности. Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности Сrp, Н, с базовой Сr, Н, или расчетного ресурса (долговечности) Lsah, ч с требуемым Lh, ч по условиям:
или 
. (6.11)
Расчетная динамическая грузоподъемность: Сrp, Н и ресурс Lsah определяются по формулам:
; 
, (6.12)
где РЕ – эквивалентная динамическая нагрузка, Н; к – показатель степени: к=3 для шариковых и к=3,3 для роликовых подшипников; а1 – коэффициент надежности, а1=1 при 90% надежности; а23 - обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла подшипника и условий его эксплуатации, при обычных условиях работы а23=0,7…0,8 – для шариковых подшипников; а23=0,6…0,7 – для роликовых; n – частота вращения вала, мин-1.
Вместо индекса s в обозначении ресурса записывают значение разности (100 – Pt), где Pt - надежность при определении ресурса. Так, при 90% -ной надежности L10ah, при 97%-ной L3ah.
Последовательность расчета:
1. Если для обеих опор вала приняты подшипники одного типа и одного размера, то расчет выполняется только для подшипников с большей нагрузкой.
2. По каталогу, для принятого в предварительном расчете радиального подшипника, выписывают значения базовых динамической Cr и статической C0r радиальных грузоподъемностей.
|
|
|
3.Определяют отношение 
, где Fa -осевая нагрузка (для прямозубых цилиндрических колес Fa =0).
По отношению 
по таблицам работ /1;2;3/ принимают значение коэффициент е
(при 
)
Сравнивают отношение 
с коэффициентом е и принимают значение коэффициентом Х и Y. Если 
е принимают Х =1; Y =0
4. Определяют эквивалентную динамическую нагрузку
, (6.3)
где V - коэффициент вращения; V =1 при вращении внутреннего кольца и V =1,2 при вращении наружного кольца.
–коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки на долговечность подшипника;
=1 – при спокойной нагрузки;
=1,1…1,2 –легкие толчки; = 1,3….1,8 умеренные толчки.
–коэффициент, учитывающий влияние температуры на долговечность подшипника:
При t °С………… 
100 125 150 175 200
…………………...1,00 1,05 1,1 1,15 1,25
Для подшипников, работающих при переменных режимах нагружения задаваемых циклограммой нагрузок (см. рис.1.2), определяют приведенную эквивалентную динамическую нагрузку по следующей зависимости:
(6.4)
5. Определяют расчетный ресурс L10ah и оценивают пригодность подшипника по условию L10ah 
Lh.
Если расчетное значение L10ah меньше значения заданного ресурса Lh для принятого подшипника, то переходят к более тяжелой серии или принимают другой типоразмер подшипника и расчет повторяют. В этом случае в конструкцию вала вносят изменения.
При определении осевых нагрузок, воздействующих на радиально-упорные подшипники, следует учитывать осевые силы, возникающие под действием радиальных нагрузок из-за наклона контактных площадок. Значение этих сил зависит от типа подшипника, угла контакта, значения радиальных сил, а также как отрегулирован подшипник. С методикой расчета осевых сил можно ознакомится в работах /1;2;3/.
Список литературы
1. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений/ П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов.–11- е изд. стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 496с.
|
|
|
2. Чернилевский Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования: Учебное пособие для студентов вузов. 3-е изд., исправл. М.: машиностроение, 2004. – 560с., ил.
3. Курмаз Л.В. Конструирование узлов и деталей машин: Справочное учебно-методическое пособие/ Л.В. Курмаз, О.Л. Курмаз. – М.: Высш. шк., 2007 – 455с.: ил.
4. Расчет валов цилиндрических редукторов на статическую и усталостную прочность: Методические указания к курсовому проектированию/ Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: Л.Н. Тархов, В.К. Итбаев, А.В. Зырянов. – Уфа.2008 – 62с.
5. Атлас конструкции узлов и деталей машин: Учеб. пособие/ Б.А. Байков, А.В. Клыпин, И.К. Ганулич и др.; Под ред. О.А. Ряховского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. – 384с.: ил.
Приложение А
(обязательное)
Форма задания на курсовой проект
Приложение Б
(обязательное)
|
|
|
