§ 2. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

Подбор подшипников производят для обеих опор вала. В некоторых изделиях, например в редукторах, для обеих опор применяют подшипники одного типа и одного размера. Тогда подбор производят по более нагруженной опоре. Иногда из соотношения радиальных и осевых нагрузок нельзя заранее с уверенностью сказать, какая опора более нагружена. Тогда расчет ведут параллельно для обеих опор до получения эквивалентных динамических нагрузок Rjgx и R, по которым определяют более нагружшную опору. Исходными данными для подбора подпшпников служат: реакции опор и осевые силы, нагружаюпще подшипники, внешняя осевая сила, диаметры посадочных поверхностей вала, которые берут из компоновочной схемы, условия работы подшипников и ожидашая их перегрузка, частота вращения, требуемый ресурс подшипников в часах.

Подбор подшипников качения производят в такой последовательности.

1. Предварительно назначают тип подшипника (см. с. 39).

2. Для выбранного подшипника выписывают следующие данные:

а) для шариковых радиальных и радиально-упорных с углом контакта а<18° из табл. 18.28 и 18.32 значения Сг и Со,;

б) для шариковых радиально-упорных с углом Контакта alS из табл. 18.32 значение С г, а из табл. 6.1 - значения X, У и е;

в) для конических роликовых - из табл. 18.33 и 18.34 значения Сг, Уме.

3. Определяют осевые составляющие Rs и осевые силы Ra.

4. Для подшипников шариковых радиальных, а также шариковых радиально-упорных с углом контакта (х<18° по табл. 6.1 в зависимости от отношения RJCr находят значения X, К и е.

5. Сравнивают отношение RJVRr с ксвффициентом е и окончательно принимают значения коэффициентов X и К.

При RJVRr принимают Х=1 и У=0,

При Ra/VRr>e для подшипников шариковых радиальных и радиально-упорных окончательно принимают записанные ранее значения коэффициентов X и Y.

Для конических роликовых подшипников кроме записанного ранее значения коэффициента У принимают коэффициент Х=0,4.

6. Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку

Rp(y.X>R, + Y.Ra)-K6-K,. Рекомендуемые значения ресурсов подшипников различных ма-

шин, значения коэффициентов безопасности Кб и температурного коэффициента /Сх принимают по табл. 6.3 и 6.4.

Таблица 6.3

№ п/п

Машины, оборудование и условия эксплуатации

Машины для кратковременной или прерывистой эксплуатации: бытовое оборудование, строительные и монтажные краны н машины, тракторы

Машины того же назначения что и в п. 1, но с повышенными требованиями к надежности; подъемники и краны для штучных грузов, автомобили, комбайны, сельхозтехника Машины для односменной работы, эксплуатируемые не всегда с полной нагрузкой; стационарные электродвигатели, редукторы, авиадвигатели

Машины того же назначения что и в п. 3, но работающие с полной нагрузкой: металлорежущие и деревообрабатывающие стаН1, печатные и текстильные машины, воздуходувки, грейферные краны

Машины для круглосуточной работы; приводы прокатного оборудования, компрессоры, шахтные подъеминкн, энергетическое оборудование средней мощности, транспортные буксы, локомотивы

Трубопрокатные станы, вращающиеся печи, приводы судового оборудования, эскалаторы Наиболее ответственные круглосуточно эксплуатируемые агрегаты; крупные электрические машины и энергетические установки, целлюлозные н бумагоделательные машины н оборудование, шахтные насосы и воздуходувки, коренные подшипники судовых двигателей

(3...8).103 (8... 12)-10» (10...25)-10» (20...30)-10»

(40...50)-10»

(60... 100)-108 Около 10»

1,0...1,1 1,1...1.2 1,2...1.3 1.3...1,4

1,5,..1,7

,7...2.0 .0...2,5

Таблица 6.4

7. Определяют требуемую динамическую грузоподъемность подшипника

Схр=?£»/573.а).1„д/10%

где са - угловая скорость вала; Lih - требуемый ресурс, ч.

Для подшипников шариковых р=3, роликовых р=10/3. Рекомендуемые значения ресурса для различных машин и механизмов приведены в табл. 6.3.

8. Оценивают пригодность намеченного типоразмера подшипника ио условию

где С - динамическая грузоподъемность подшипника, записанная на втором этапе подбора (радиальная С, или осевая Са).

Примеры подбора подшипников

Пример к Подобрать подшипники качения для опор выходного вала цилиндрического зубчатого редуктора общего назначения. Угловая скорость вала 00=24,5 рад/с. Требуемая долговечность подшипников Lxoft=25 ООО ч. Диаметр посадочных поверхностей вала d=60 мм. На опоры вала действуют силы (рис. 6.6) /?rt=3500 Н, /?,2= =3500 Н, „=700 Н.

1. Предварительно принимаем шариковые радиальные подшипники легкой серии Ms 212.

2. Для этих подшипников из табл. 18.28 находим С,=41 100 Н и Со,=

Рис. 6.6 =31 500 Н.

3. Так как подшипники радиальные,

ТО осевые составляющие /?j=0.

4. Из условия равновесия вала /?j=Fo=700 Н; Ra-O. Подшяпник опоры / более нагружен, чем подшипник опоры 2, поэтому дальнейший расчет производим для подшипника опоры /.

Отношение /?д/Сог=700/31 500=0,0222. Из табл. 6.1 выписываем Х=0,56, К=2,1; е=0,2.

5. Отношение /?a/V/?;.=700/(l-3500)=0,2, которое равно е=0,2; V=l при вращении внутреннего кольца.

Окончательно принимаем Х=1, К=0.

6. Эквивалентная динамическая нагрузка

Rb= (V.X-Y- Ra)-K6KT-

Принимаем /Ci=I, a /Сб=1.25 (см. табл. 6.3, п. 3), Тогда /?в=/?,/Сб=3500Х X 1,25=4375 Н.

7. Требуемая динамическая грузоподъемность

C=Rb"У573.{io-LioA/10* = 4375 \/573.24,5.25000/10* = 30860 Н.

8. Так как Стр<С,, то предварительно принятый подшипник подходит.

Иногда суждение о пригодности подшипника выносят из сопоставления требуемой и расчетной долговечности. При этом в примере 1 расчет по этапам 1...6 остается без изменений. На этапе 7 определяют ресурс предварительно выбранного шарикового радиального подшипника легкой серии № 212.

*"~()~(тз)~ млн. оборотов;

Так как расчетная долговечность больше требуемой (59 052>25 ООО), то подшипник пригоден.

Пример 2. Подобрать подшипники для опор вала ректора привода пластинчатого конвейера. Угловая скорость вала 00=21 рад/с. Требуемая долговечность под-пгапяиков Ljeft=10 ООО ч. Диаметр посадочных поверхностей вала d=40 мм. На опоры вала действуют силы (рис. 6.7) i?rt=5500 Н, /?,j=4500 Н, Fer=im Н.

1. Предварительно принимаем конический роликовый подшипник легкой узкой серии № 7208.