По динамической грузоподъемности.

(не учитывает дополнительные осевые нагрузки от действия радиальной силы в радиально–упорных подшипниках)

Подбор подшипников осуществляется по диаметру вала, принимаемому по внутреннему диаметру d подшипника и соотношению осевой F_a и радиальной F_r нагрузках. Внутренний диаметр определяет габаритные размеры подшипника, а – тип подшипника. От этих параметров зависит долговечность и динамическая грузоподъемность подшипника.

Выбор типоразмера подшипника по динамической грузоподъемности выпол­няют при частоте вращения n = 10 мин ^-1 (при n = 1...10 мин ^-1 расчет ведут, исходя из n = 10 мин ^-1).

Эквивалентная нагрузка Р для радиальных шарикоподшипников и радиально-упорных шарико – и роликоподшипников находится по формуле:

P=( X·V·Fr + Y·F_a)· К_6·К_t, (1)

где Fr и Fа— соответственно радиальная (суммарная реакция наиболее нагруженной опоры) и осевая нагрузка, кН;

V — коэффициент вращения:

V = 1 при вра­щении внутреннего кольца относительно вектора нагрузки;

V = 1,2 в слу­чае вращения наружного кольца;

X и У — коэффициенты радиальной и осевой нагрузки, зависящей от типа подшипника.

Для ра­диальных подшипников с короткими цилиндрическими роликами X = 1 и Y = 0, а для упорных подшипников X= 0 и У = 1.

а) для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников с номиналь­ным углом контакта α ≤ 15° параметр е находится по величине отношения .

Значения X и У указываются в таблице 2 для каждого типоразмера подшипника

по отношению е или > е

б) для радиально-упорных шарикоподшипников, где α> 15°, конических роликовых, радиально-упорных шариковых и роликовых подшипников е находится по углу контакта α, а по отношению Fa/(VFr) – Х и Y;

К_б — коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки (табл. 1).

Таблица 1

Характер нагрузки на подшипник	Кб
Спокойная, толчки отсутствуют: маломощные редукторы и приводы, ролики ленточных конвейеров
С легкими толчками, кратковременные перегрузки до 125% от основной нагрузки; металлорежущие станки (кроме стро­гальных и долбежных), электродвигатели малой и средней мощности, малые вентиляторы	1..1,2
С умеренными толчками, кратковременные перегрузки до 150%: редукторы всех конструкций, коробки передач, центри­фуги, мощные электрические машины	1,3...1,8
Нагрузка со значительными толчками, кратковременными перегрузками до 200%	1,8…2,5
С сильными ударами, кратковременные перегрузки до 390%: ковочные машины, копры, валки прокатных станов строгаль­ные и долбежные станки, мощные вентиляторы	2...3

К_t — температурный коэффициент,

t	100°	125°	150°	200°	250°
Кt		1,05	1,1	1,25	1,4

Два варианта расчета

1. Долговечность (ресурс) выбранного типоразмера подшипника рассчитывается в миллионах оборотов или часах

L = (млн.об) или L_h = · (час.),

где Р – эквивалентная нагрузка, Н (см. ниже);

р — показатель сте­пени:

для шарикоподшипников р = 3;

для роликоподшипни­ков р = 3,33.

Пригодность выбранного подшипника следует из условия: [ L_h ]≤ L_h, где [ L_h ] заданный ресурс работы редуктора или подшипника

2. Динамическая грузоподъемность рассчитывается в кН

С = P· ,кН или L_h = · (час.),
Пригодность выбранного подшипника следует из условия:

С ≤ [ С],

где [ С ] паспортная динамическая грузоподъемность выбранного подшипника.

Если [С] > (2,5...3,0) С , следует:

- при принятом диаметре вала выбрать более легкую серию подшипника с меньшим значением [С];

- выбрать материал вала с более высокими механичес­кими характеристиками, что уменьшит диаметр вала, внутренний диаметр подшипника и [С];

- выбрать для зубчатой передачи материалы с большей твердостью.

Таблица 2.

Вид		е	Подшипник однорядный
≤ е	> е
X	Y	X	Y
Шариковый радиальный	0,014	0,19			0,56	2,30
0,028	0,22	1,99
0,056	0,26	1,71
0,084	0,28	1,55
0,110	0,30	1,45
0,170	0,34	1,31
0,280	0,38	1,15
0,420	0,42	1,04
0,560	0,44	1,00
Шариковый радиально- упорный	а=120	0,014	0,30			0,46	1,81
0,029	0,34	1,62
0,057	0,37	1,46
0,086	0,41	1,34
0,110	0,45	1,22
0,170	0,48	1,13
0,290	0,52	1,04
0,430	0,54	1,01
0,570	0,54	1,00
α = 15°	0,015	0,38			0,44	1,47
0,029	0,40	1,40
0,058	0,43	1,30
0,087	0,46	1,23
0,087	0,46	1,23
0,120	0,47	1,19
0,170	0,50	1,12
0,290	0,55	1,02
0,440	0,56	1,00
0,580	0,56	1,00
α = 26°					0,37	0,87
α = 36°	0,95	0,66
α = 40°	1,14	0,35	0,57
Шариковый сферический двухрядный.	1,5 tgα			0,40	0,40 ctg α
Роликовый конический однорядный	1,5 tg α			0,40	0,40 ctg α
Роликовый сферический двухрядный.	1,5 tgα		0,45 ctg α	0,67	0,67 ctg α

Лабораторная работа № 6