XIII Подбор подшипников качения
Подшипники предназначены для поддержания валов и восприятия внешних сил возникающих зацеплений.
По виду трения выделяют 2 группы:
*Подшипники скольжения.
**Подшипники качения.
Подшипник качения сборочный узел, который состоит из внутреннего и наружного колец с дорожками колец, тел качения, сепаратора –разделяющего тела качения и направляющего качения.
Внутренние кольцо устанавливается на валу, наружное в корпусе, таким образом тела разделяют вращающийся вал и неподвижный корпус, снижая коэффициент трения в паре вал корпус. Кольца подшипника и тела качения изготавливаются из специальной стали ШП-6, ШХ-9, ШХ-15.
Подшипники –изделия стандартные, поэтому все находится в таблице ГОСТа на известный типоразмер.
*Подшипники качения делят на группы по следующим классификационным признакам, по направлению воспринимаемой нагрузки:
1) Радиальные.
2) Радиально-упорные.
3) Упорно-радиальные.
4)Упорные.
**По форме тел качения:
1)Шариковые.
2)Роликовые.
3)Цилиндрические.
**** По числу рядов тел качения:
1)Однорядные.
2)Двухрядные
3)Многорядные
*****По габаритным сериям:
-В радиальном направлении различают весьма легкую, особо легкую серию, легкую, среднюю, тяжелую.
- В осевом направлении особо узкая серия, узкая серия, нормальной ширины, широкая.
Наиболее применяемые подшипники легкой и средней серии, узкой и нормальной ширины.
******По методу расчета:
1) Статистически нагруженные подшипники – меньше одного оборота в минуту.
2) Динамически нагруженные подшипники – больше одного оборота в минуту.
*******По способу самоустанавливаемости:
1) Самоустанавливающиеся (сферические)
2) Несамоустанавливающиеся.
Подбор подшипников качения динамически нагруженных производится на основе
следующего условия
Где С [кН]-номинальная динамическая грузоподъемность подшипника (определяется по таблице).
CP-расчетная динамическая грузоподъёмность подшипника.
Где k=3-шарики; k=10/3 –ролики.
L-долговечность подшипника, измеренная в оборотах.
n-частота оборотов выбранного вала (смотреть II)
t-срок службы привода ленточного конвейера в часах (смотреть IV)
Рэкв-эквивалентная радиальная нагрузка [кН].
A) Радиальные подшипники.
Где:kt-коэффициент учитывающий температуру при работе подшипника .
| kt | 1,0 | 1,05 |
V-коэффициент, учитывающий вращение внутреннего и наружного колец подшипника. При вращении внутреннего кольца V=1, V=1,2- при вращении наружного кольца.
Х- коэффициент радиальной нагрузки (при радиальном подшипнике Х=1)
Fr –радиальная нагрузка.
После этого значение эквивалентно распределенной нагрузки подставляется в формулу, определяющую расчетную грузоподъёмность подшипника СР, при этом последнее сопоставляется с С, предлагаемого к установке на данный вал подшипника. Далее из ГОСТа выписывается номер и соответствующие геометрические
размеры (d, D, B).
Если условия подбора не выполняются, то следует проверить возможность установки на данный вал следующей габаритной серии.
Б) Радиально упорные подшипники могут быть установлены на валу по одной из двух схем:
1) Враспор.
2) Врастяжку.
Y-коэффициент при осевой нагрузке.
FaA ;FaB ; FaN-осевая нагрузка действующая на какую-либо из опор с учетом осевых составляющих ( S=eFr-если тела качения шарики , S=0,83eFr-ролики ; смотреть по таблице 24, страница 136).
e-параметры осевого награждения подшипника.
Если рассматривать тип подшипника 36000,
e- по таблице
C0-номинальная грузоподъемность.
Тип 46000; e=0,68; SA=e FrA , SB=e FrB
Коэффициенты по таблице X, Y- таблице f
А) Подбор шарикоподшипников радиально-упорных однорядных для ведомого вала.
dB2=55 [мм]; t= ; kb=1,3 ;kt=1,0 ;n2= ; Ay= ; Az= ;By= ;Bz= ] ;№ 46211 подшипника.
1)Определение радиальных сил на опорах вала:
2)Определение долговечности вала:
3)Проверяем возможность установки на данный вал шарикоподшипников радиально-
упорных однорядных легкой узкой серии типа 46211 с учетом dП=55 [мм].
C=38,6 [кН]
4)Определение параметра осевого награждения e=0,68(так как тип 46000).
5)Определение осевых составляющих осевых нагрузок.
S=Fre:
SA=0,68*2,9
SB=0,68*2,44
6)Определение осевых нагрузок (таблица 24 страница 136)
FaA= SA=
FaB= SA+Fa=
7)Определение коэффициентов Х и У при радиальной и осевой нагрузках.
Опора А:
X=1; Y=0
Опора В:
X=0,41; Y=0,87
8)
Опора А:
Опора В:
9)Определение расчетной грузоподъемности подшипника:
Опора А:
Опора В:
10)Для опоры А CP(А)= <C= 38,6[кН]. Условие выполняется.
Для опоры В CP(А)= <C= 38,6[кН]. Условие выполняется.
11) На ведомый вал следует установить подшипники № 46211, d=55 [мм], D=100 [мм], B=21[мм].
Б) Подбор шарикоподшипников радиально-упорных однорядных для ведомого вала.
dB1=50 [мм]; t= ; kb=1,3 ;kt=1,0 ;n1= ; Ay= ;
Az= ;By= ;Bz= ]; № подшипника.
Определение радиальных сил на опорах вала:
2)Определение долговечности вала:
3)Проверяем возможность установки на данный вал шарикоподшипников радиально-упорных однорядных легкой узкой серии типа 46210 с учетом dП=50 [мм].
C=31,2 [кН]
4)Определение параметра осевого награждения e=0,68(так как тип 46000).
5)Определение осевых составляющих осевых нагрузок.
S=Fre:
SA=0,68*
SB=0,68*
6)Определение осевых нагрузок (таблица 24 страница 136)
FaA= SA-Fa=
FaB= SB
7)Определение коэффициентов Х и У при радиальной и осевой нагрузках.
Опора А:
X=1; Y=0
Опора В:
X=1; Y=0
8)
Опора А:
Опора В:
9)Определение расчетной грузоподъемности подшипника:
Опора А:
Опора В:
10)Для опоры А CP(А)= <C= 31,2[кН]. Условие выполняется.
Для опоры В CP(А)= <C= 31,2 [кН]. Условие выполняется.
11) На ведомый вал следует установить подшипники № 46210, d=50 [мм], D=90 [мм], B=20[мм].