Радиально-упорный подшипник

Исходные данные:

частота вращения вала n, об/мин;

суммарная реакция на опоре F_r1, H; F_r2, H;

осевая нагрузка F_а, Н;

схема установки подшипника;

диаметр вала под подшипником d_п, м;

данные предварительно выбранного подшипника:

условное обозначение, серия, С_таб, С₀, угол контакта α°.

Шариковый подшипник.

Рекомендации см. в таблице А.3.

Осевая нагрузка действует на опору 2 (рисунок 1 а), б)). Величина отношения осевой силы к реакции этой опоры F_a/F_r2.

Величина отношения осевой силы к статической грузоподъемности подшипника F_a/C₀.

Коэффициент осевого нагружения е принимают по таблице А.5 в зависимости от отношения F_a/C₀.

Осевые составляющие реакции от радиальных нагрузок (рисунок 1 а), б)):

S₁=е·F_r1; S₂= е·F_r2.

Если S₁>S₂, F_a=0 , то из таблицы А.4 следует: F_a1=S₁; F_a2=S₁+F_a.

Проверочный расчет отношения F_a2 /C₀

Коэффициенты X и Y для первой и второй опоры.

Если F_a1/V·F_r1<e, то X=1, Y=0 (таблица А.5).

Если F_a1/V·F_r2>e , то значения X и Y выбирают по таблице А.5.

Эквивалентные нагрузки:

P₁=X·V·F_r1·k_б·k_т; P₂=(X·V·F_r2+Y·F_a2)·k_б·k_т.

Далее в расчетах принимают наибольшее значение эквивалентной нагрузки (Р₁ или Р₂). Допустим, что Р₂>Р₁.

Желаемую долговечность L_h выбирают по таблице А.1 или из исходных данных.

Ресурс подшипника L, млн оборотов:

Расчетная грузоподъемность С_р и проверка условия С_р C_таб

С_p= C_таб

Конический подшипник.

Осевая сила действует на опору 2 (рисунок 1 а), б)).

Величина отношения сил на этой опоре F_a/F_r2

Коэффициент осевого нагружения e =1,5·tgα

Осевые составляющие реакций от радиальных нагрузок (рисунок 1 а), б)):

S₁=0,83·e·F_r1: S₂=0,83·e·F_r2

Если S₁>S₂, F_a>0, то из таблицы А.4 следует:

F_a1=S₁; F_a2=S₁+F_a

Проверочный расчет величины отношения сил

Если F_a1/(V·F_r1)<e, то X=1, Y=0 (таблица А.5);

Если F_a2/(V·F_r2)>e, то Х=0,4,Y =0,4·ctgα (таблица А.5).

Эквивалентные нагрузки:

P₁=V·X·F_r1 ·k_б · k_т;

P₂= (X·V·F_r2+Y·F_а2)·k_б ·k_т

Далее в расчетах принимают наибольшее значение эквивалентной нагрузки (Р₁ или Р₂). Принимаем Р₂>Р₁.

Желаемую долговечность L_h выбирают по таблице А.1 или из исходных данных.

Ресурс L, млн. оборотов:

Расчетная грузоподъемность С_р и проверка условия С_р C_таб

С_p= C_таб

Если С_таб>С_р то переходят от подшипника легкой серии к подшипнику средней или тяжелой серии (при этом же диаметре цапфы) или шариковые подшипники заменяют роликовыми или увеличивают диаметр d_п вала, подбирают подшипник с большим углом контакта и т. д.

Если С_таб»С_р (значительно больше даже при применении подшипника легкой серии) подбор заканчивают, так как уменьшение расчетного диаметра d_n вала не рекомендуется.

а) враспор б) свободно

Рисунок 1. Схема действия нагрузок при установке вала на радиально-упорные подшипники.