Расчет подшипников ведущего вала

1.Определяем тип подшипника в зависимости от соотношения осевой и радиальной нагрузок [1, табл. 9.22] (5.1)

Предварительно принимаем шариковый радиально-упорный подшипник легкой серии 36209 ГОСТ 831-75 [2, табл. 16].

2. Технические характеристики подшипника, Л[2].

Размеры: d=45мм , D=85мм , В=19мм , С=32,3 кН , r=2мм , Со=25,6кН

Принимаем схему установки подшипника "враспор".

Рис. 5.2. Схема установки подшипника

Определяем расстояние L_баз между точками приложения реакций

, (5.2)

где L – межопорное расстояние для вала, l = 110 мм;

В – наибольшая ширина подшипника, В =19 мм

а – расстояние от точки приложения реакции до дальнего торца подшипника, Л[2].

Определяем расстояние а

, (5.3)

где d – диаметр внутреннего кольца подшипника, d = 25 мм

D – диаметр внешнего кольца подшипника, D = 52 мм

мм.

мм.

3. Пересчитываем реакции в опорах вала.

Определяем реакции в плоскости XOZ

; ; (5.4)

; , (5.5)

Н;

Н.

Определяем реакции в плоскости YOZ

; ; (5.6)

; , (5.7)

Н;

Н.

Определяем суммарные реакции в опорах

Н; (5.8)

Н.

По графику (рис.13) [2] в зависимости от отношения определяем предварительно коэффициент осевого нагружения и .

5. Определяем осевые составляющие от радиальных реакций, Л[2].

Н, (5.9)

Н. (5.10)

6. Определяем расчетные осевые нагрузки на подшипник, Л[2].

Опора 1: (5.11)

Опора 2: (5.12)

В зависимости от знака в уравнениях (5.12) и (5.13) принимаем расчетные формулы для определения осевых нагрузок на подшипники.

Н. (5.13)

Н, (5.14)

Дальнейший расчет ведем для наиболее нагруженного подшипника, в данном случае это подшипник 2-й опоры.

7. Определяем действительный коэффициент осевого нагружения, Л[2].

, (5.15)

где К_к – кинематический коэффициент, при вращении внутреннего кольца , Л[2]. К_к =1,0 [2].

Х = 0,45 и У = 1,62 [2 табл. 17].

8. Определяем эквивалентную нагрузку на подшипник, Л[2].

, (5.16)

где Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х = 0,45;

Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 1,62

К_т – температурный коэффициент, К_т = 1 [2, табл. 14];

К_б – коэффициент безопасности, К_б = 1 [2, табл. 13].

Н.

9. Определяем требуемую динамическую грузоподъемность, Л[2].

, (5.17)

где n – частота вращения кольца рассчитываемого подшипника, n=489 об/мин;

L_h10 – долговечность подшипника в часах при вероятности безотказной работы 90%, L_h10 = 5000 час [2, табл. 13].

r – показатель степени, r = 3 , Л[2].

а₁ – коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, а₁ = 1,0 [2];

а₂ – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации, а₂ = 0,8 [2, табл. 15].

< Н.

10. Определяем действительную долговечность подшипника, Л[2].

, (5.18)

час.

Подобранные подшипники имеют значительный запас долговечности, что позволит им работать безаварийно на протяжении планируемого срока эксплуатации.