Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Проверочный расчет подшипников




 

В зависимости от вида нагрузок, действующих на вал от установленных на нем деталей, схемы установки подшипников и их типы могут быть различными (рис. 5.1).

 

а

б

Рис. 5.1. – Опоры валов при установке подшипников по схемам «враспор» и «врастяжку»: а – схема валов; б – реализация схем

 

Из-за увеличения длины вала при нагревании подшипниковых узлов осевые зазоры в подшипниках схемы "враспор" (рис. 5.1, а) уменьшаются. Для предотвращения заклинивания вала в опорах предусматривают при сборке осевой зазор, значение которого должно быть несколько больше ожидаемой тепловой деформации вала и подшипников.

Схема "враспор" конструктивно проста. Ее применяют:

- при использовании радиальных шарикоподшипников, для которых осевой зазор при сборке составляет 0,2...0,5 мм, и при использовании относительно коротких валов, когда L/d =8...10;

- при использовании радиально-упорных подшипников. Эти подшипники более чувствительны к изменению осевых зазоров. Поэтому L/d =6…8. Меньшие значения относят к роликовым, большие – к шариковым радиально-упорным подшипникам.

При установке вала по схеме "врастяжку" (рис. 5.1, б) вероятность защемления подшипников вследствие температурных деформаций вала меньше, так как при нагревании вала осевой зазор в подшипниках увеличивается. Расстояние между подшипниками L несколько больше, чем для схемы "враспор" и составляет для подшипников:

- шариковых радиальных L/d= 10...12;

- шариковых радиально-упорных L/d< 10;

- конических роликовых L/d <8.

Для выбранного подшипника с внутренним диаметром d используют следующий алгоритм расчета.

1. Определим осевые составляющие от радиальных нагрузок для опор Б и В, Н:

- шариковые радиально-упорные

, (5.1)

- роликовые конические

, (5.2)

Направления осевых составляющих представлены на рис. 5.2.

Рис. 5.2. – Направления осевых составляющих и от реакций в опорах Б и В для схем установки подшипников: а – «враспор», б – «врастяжку»

 

2. Определим величину и направление результирующей осевой силы, Н:

, (5.3)

2.1. Если направлена от опоры Б к опоре В, то она воспринимается (табл. 5.1.):

Таблица 5.1

Определение осевых нагрузок в радиально-упорных подшипниках

Величины сил Осевая нагрузка для
подшипника Б подшипника В
> , ≥0 =
< , ≥( - )
< , ≤( - ) =
< , ≥0 =
> , ≥( - )
> , ≤( - ) =

 

-для схемы «враспор» (рис. 5.2, а) – подшипником В, осевая нагрузка которого:

. (5.4)

В этом случае осевая нагрузка для подшипника Б, Н:

. (5.5)

-для схемы «врастяжку» (рис. 5.2, б) – подшипником Б, осевая нагрузка которого:

. (5.6)

В этом случае осевая нагрузка для подшипника В, Н:

. (5.7)

2.2. Если направлена от опоры В к опоре Б, то она воспринимается:

-для схемы «враспор» (рис. 5.2, а) – подшипником Б, осевая нагрузка которого:

. (5.8)

В этом случае осевая нагрузка для подшипника В, Н:

. (5.9)

-для схемы «врастяжку» (рис. 5.2, б) – подшипником В, осевая нагрузка которого:

. (5.10)

В этом случае осевая нагрузка для подшипника Б, Н:

. (5.11)

3. Для каждой опоры определяем соотношение и .

Если , то X =1,00; Y =0.

Если , то X =…; Y =...

В этом случае Х, Y определяют по табл. 4.8 и 5.2 в зависимости от типа подшипника.

4. Определим величину эквивалентной динамической радиальной нагрузки, Н

, (5.12)

. (5.13)

При требовании одинаковых подшипников для обеих опор дальнейший расчет проводят для большей из величин или (в дальнейшем ).

 

Таблица 5.2

Значения коэффициентов Х и Y для радиальных и радиально-упорных

подшипников ГОСТ 18854-94

Вид подшипника е Подшипник однорядный Подшипник двухрядный
Х Y Х Y Х Y Х Y
Шариковый радиальный 0,172 0,345 0,689 1,03 1,38 2,07 3,45 5,17 6,89 0,19 0,22 0,26 0,28 0,30 0,34 0,38 0,42 0,44     0,56 2,30 1,99 1,71 1,55 1,45 1,31 1,15 1,04 1,00     0,56 2,30 1,99 1,71 1,55 1,45 1,31 1,15 1,04 1,00
Шариковый радиально-упорный α=12º 0,014 0,029 0,057 0,086 0,110 0,170 0,290 0,430 0,570 0,30 0,34 0,37 0,41 0,45 0,48 0,52 0,54 0,54     0,45 1,81 1,62 1,46 1,34 1,22 1,13 1,04 1,01 1,00   2,08 1,84 1,69 1,52 1,39 1,30 1,20 1,16 1,16 0,74 2,94 2,63 2,37 2,18 1,98 1,84 1,69 1,64 1,62
α=15º 0,015 0,029 0,058 0,087 0,120 0,170 0,290 0,440 0,580 0,38 0,40 0,43 0,46 0,47 0,50 0,55 0,56 0,56     0,44 1,47 1,40 1,30 1,23 1,19 1,12 1,02 1,00 1,00   1,65 1,57 1,46 1,38 1,34 1,26 1,14 1,12 1,12 0,72 2,39 2,28 2,11 2,00 1,93 1,82 1,66 1,63 1,63
α=26º α=36º α=40º   0,68 0,95 1,14     0,41 0,37 0,35 0,87 0,66 0,57   0,92 0,66 0,55 0,67 0,60 0,57 1,41 1,07 0,93
Шариковый сфер. двухрядн. Роликовый конич. однорядн Роликовый сфер. двухрядн. 1,5ctgα 1,5ctgα 1,5ctgα   0,45ctgα 0,40 0,40 0,67 0,40 ctgα 0,40 ctgα 0,67 ctgα   0,42 ctgα 0,45 ctgα   0,65 0,67   0,65 ctgα 0,67 ctgα  

 

5. Определим эквивалентную нагрузку.

5.1. Для однорядных и двухрядных сферических радиально-упорных шарикоподшипников, однорядных радиально-упорных шарико- и роликоподшипников

при , (5.14)

при , (5.15)

где V – коэффициент вращения, при вращении внутреннего кольца V =1, при вращении наружного – V =1,2; Кб – коэффициент безопасности (табл. 5.3); Кт – температурный коэффициент (табл. 5.4).

 

Таблица 5.3.

Значение коэффициента безопасности

Нагрузка на подшипник Кб Пример использования
Спокойная без толчков 1,0 Ленточные транспортеры, работающие под крышей при непылящем грузе, блоки грузоподъемных машин
Легкие толчки, кратковременные перегрузки до 125 % номинальной (расчетной) нагрузки 1,0…1,2 Прецизионные зубчатые передачи, металлорежущие станки, элеваторы, внутрицеховые конвейеры, редукторы со шлифованными зубьями, краны электрические, работающие в легком режиме, вентиляторы
Умеренные толчки, вибрационная нагрузка, кратковременная перегрузка до 150 % номинальной (расчетной) нагрузки 1,3…1,5 Буксы рельсового подвижного состава, редукторы всех конструкций, зубчатые передачи 7-й 8-й степени точности, краны электрические, работающие в среднем режиме
Умеренные толчки, вибрационная нагрузка, кратковременная перегрузка до 150 % номинальной (расчетной) нагрузки в условиях повышенной надежности 1,5…1,8 шлифовальные, строгальные и долбежные станки, центрифуги и сепараторы, зубчатые приводы 8-й степени точности, винтовые конвейеры, краны электрические, энергетическое оборудование
Нагрузка со значительными толчками и вибрацией, кратковременная перегрузка до 200 % номинальной (расчетной) нагрузки 1,8…2,5 Зубчатые передачи 9-й степени точности, дробилки и копры, кривошипно-шатунные механизмы, валки прокатных станков, мощные вентиляторы, эксгаустеры
Нагрузка с сильными ударами, кратковременная перегрузка до 300 % номинальной (расчетной) нагрузки 2,5…3,0 Тяжелые ковочные машины, лесопильные рамы, галтовочные барабаны, рабочие рольтанги у крупносортных стангов, блюмингов и слябингов

 

Таблица 5.4.

Значение температурного коэффициента

Рабочая температура подшипника, ºС                
Температурный коэффициент Кт 1,0 1,05 1,10 1,15 1,25 1,35 1,40 1,45

 

5.2. Для однорядных и двухрядных подшипников с короткими цилиндрическими роликами (без бортов на наружном или внутреннем кольцах) по формуле 5.14.

5.3. Для упорных подшипников (шариковых и роликовых):

, (5.15)

6. Определим номинальную долговечность работы подшипника, ч:

, (5.16)

где Сr – динамическая грузоподъемность по каталогу.

 

 


Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...