М.В.Фомин - Расчет опор с подшипниками качения, страница 7

Масса барабана с валом т = 70 кг. Требуемый расчетный ресурс аешь = 20000 ч. Коэффициент трения меясду резинотканевой лентой и стальным барабаном,/= 0,2, угол обхвата ленты а = 180'. Рне. !З Решение. В связи с трудностями обеспечения строгой соосности отверстий в разнесенных корпусах подшипников и возможными прогибами вала под нагрузкой все приводные валы устанавливают на опоры с самоустанавливающимися подшипниками (сфернческнми), !. Находим нагрузки на опоры вала.

Радиальная нагрузка на барабане от натяжения ленты (см. табл, 1.25): Гя = Р~ + Гт = 3ДР = 3,3 3 = 9,9 кН. Радиальная реакция опор от натвкення ленты: Рмн = Р,зн = Рд /2 = 9,912 = 4,95 кН. Радиальные реакции опор от действия силы веса барабана Р' = ИЯ: Рн н Г,~ и Г /2 = т8/2 = (70.9,81)12 343 Н гя 0,34 кН.

Радиальная нагрузка на млу от действия муфты. Принимаем допустимое радиальное смещение валов при монтаже Ь = 0,25 мм. Радиальная жесткость муфты (см. табл, 1.28): Св =130~/Тц = 130~630 1114 Нlмм. Консольная радиальная нагрузка отдействия муфты: Рм = Ся 45 = 1114 0,25 = 280 Н и 0,28 кН. Радиальная реакция от муфты в первой опоре: Г,ог = Рм(1+ 1()/1 = 0,28(1+ 0,41)/1 0,39 кН. Радиальная реакция от муфты во второй опоре: Р9зм = РМ11/1 = 028'054!11=0>11 кН. Суммарная реакция в наиболее нагруженной первой опоре: 94=Д59+9Д„+9554 5((495)4(954(~ 959 555 Н. 2.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку на первую опору. При отсутствии осевых сил Г„/(15Г,) = 0 < е, Х 1, Г О. Рг = (Л7"Рг + УРа)КБКт (1'1 5 35+ 0'0)1*1 1 5 89 кН. Коэффициент вращения К 1, коэффициент динамичности Кь = 1,1 (см. табл. 1.7), температурный коэффициент Кт = 1. 3.

Находим эквивалентную динамическую нагрузку с учетом переменного режима нагружения: Кя = 0,63 (см. табл. 1.30); Р,я = КяР, = 0,63 5,89 3,71 кН. 4. Определяем расчетный ресурс подшипника в миллионах оборотов: 5 Ь(0, —— 60»Ь(сь/1О~, = 60 60 20000/10 72. 50 51 Р,я = КяР, = 0,4 7 = 2,8 кН; Г я = КяГ„ = 0,4 3 = 1,2 кН.

Егл Рве. 1.4 53 52 5. Находим требуемую базовую динамическую грузопо емность подшипника: С =~у /(а1а Д~Р„я =~72/(1 0,55)~Е53,71 = 18,84 кН. Для обычных условий а, = 1, азз = 0,55 (см. табл. 1.9). 6. Выбираем подшипник 1211 (а' = 55 мм, 22 = 100 мм, В 21 мм. С„ = 26 5 кН, Со~ = 19 9 кН, и„ 6300 мин ~ пр пластичном смазочном материале). 7. Проверяем условие Р, ь 0,5С,: Р, = 5,89 кН < 0,5 26,5 13,25 кН. Пример 4. Подобрать подшипник для опоры вала редукто подъемника.

Наибольшее значение радиальной нагрузки на опор Рг *' 7 кН, осевой — Г„= 3 кН. Частота вращения вала и = 63 мин ~ Диаметр посадочной части вала Ы 35 мм. Режим нагружения 1'(особо легкий, Кк = 0,4). Требуемый расчетный ресурс Ь1с ь = 8000 ч. Условия эксплуатации обычные: Кв = 1,3, Кт = 1. См вечный материал — пластичный. Решение. 1. Предварительно выбираем радиальный одн рядный подшипник 107 (И 35 мм, 22 62 мм, В 14 мм,, С, =15,6кН, С, =10,2кН, л, =12000мин ').

2. Вычисляем эквивалентные нагрузки: 3, Находим геометрический параметр подшипника (см, примечание к табл. 1.4): ./ = 0,611(22 — аК0 + 41соз а = = 0,6Ц(62-35)Е(62+ 35))соз 0' = 0,17. 4. Определяем коэффициент /;: Е; = 18,7-23,3/' = 18,7- 23,3.0,17 = 14,74 МПа. 5. Находим параметр осевого нагружения по табл. 1. 4: е=0,28(/оРая/С ) ' =028(14,74 1.2/102)с' з =032 Следовательно, Х = 0,56, У = 0,44/е = 0,44Е0,32 = 1,38.

6. Вычисляем эквивалентную радиальную динамическую нагрузку: Р~Я = (ХРГтл + УРак)КвКт = (О 56'1'2 8 + 1 38 1,2)1,3 1 = 4,19 кН. 7. Определяем скорректированный расчетный ресурс подшшппша: Ец~„=агазз(С,/Р~я) =1 075(156/419)з =387 млноб.; Ь1> ь =10 Еч /(60п)=10 .38,7/(60 63)= 10238 ч. 8.

Находим эквивалентную радиальную нагрузку при наибольших значениях заданных сил переменного режима нагруже- = 0,28(/,'Р,/С, )езз = 0,28(1474 3/10,2)с*25 = 0.39. Следовательно, Х 0,56, Г = 0,44/е - 0,44Е0,39 = 1,13. Тогда Для второй опоры Рнс. 1.5 55 Р, = (ХИг, + УР;)КБКТ = (0,56 1 7+ 1,! 3 3)1,3 ! = 9,5 9. Проверяем выполнение условия Р, ь 0,5С,: Р, = 9*5 кН ~ 0~5 Сг 0~5'15~6 = 7>8 кН В связи с тем что условие по п. 9 не выполняется, следует выбрать ' подшипник 207 (С„= 25,5 кН, С,„= 15,3 кН), для которого дан- нос условие выполняется. Пример 5. Определить расчетный ресурс радиально-упорного шарикоподшипника 36208 вала червяка для типового режима натруженна П (см.

табл. 1.30) прн следующих условиях: наибольшая радиальная нагрузка в первой опоре — Рм = 1,68 кН, во второй опоре — Р,з = 3 кН, осевая сила в зацеплении — Ря = 1,8 кН. Частота вращения и 940 мин ', Кв = 1,3, Кт = 1. Условия эксплуатации обычные. Смазочный материка — жидкий. Требуемая надежность — 90 %. Решение. В соответствии с каталожными данными И = 40 мм, 2)= 80мм,В=18 мм, а=12, С, =38,9кН, С„26,1кН, л 17000 мин '. Коэффициент эквивалентности для режима П (средний равновероятный) Кя = 0,63 (см. табл. 1.30). Коэффициент усчовий работы азз 0,75 (см. табл. 1.9). Коэффициент вращения г = 1. Коэффициент надежности а, = 1 ( см.

раздел 1.16). 1. Определяем постоянные нагрузки, эквивалентные заданному переменному режиму нагружения: Р;~я = КяРм = 0,63 1680 = 1058,4 Н; Разя = КяРд= 0,63.3000= 1890 Н; Ряя = КяРя = 0,63 1800 = 1134 Н. 2. Находим минимальные осевые нагрузки на подшипники. Для первой опоры (см. табл. 1.29) е' =0,57(Р: !я/С, ~)~ =0,57(1058,4/26100)~' = 0,28; Рмя„„„= е'Рмя = 0,28 1058,4 = 297 Н. е = 0~57(Г~гя/См)) ' = 0~57(!890/26100)~' = 032' Р„зям~ =е'Р,зя =0,32 1890 = 605 Н.

3. Определяем осевые реакции опор. Полагаем, что Ря = Рыкая„= 297 Н, тогда из условия равновесия получаем Р„зя =Рыл+Ряд 297+1134=1431 Н, что больше, чем Р„зя„„„= 605 Н, следовательно, реакции найдены верно (см. раздел 1.14). 4. Вычисляем эквивалентную динамическую радиальную нагрузку для более нагруженной второй опоры. Геометрический параметр подшипника (см. примечание к табл. 1.4) Козффициент По табл. 1.4 находим Рве. !аз 57 ~' = 0,61!(Р - а/)/(Р + е/)1соз а = = 0,61!(80 — 40)/(80+ 40)]соз12' = 0,2.

/;=18,7 — 23,3 ~' =18,7 — 23,30,2 14МПа. е=0,41Ц,Разя/С, ) ' =0,41(14 1431/26100) ' =0,39; Разя/(17„2е) =1431/(1 1890) = 0,76 > е = 0,39; следовательно, в соответствии с табл. 1.4 Х= 0,45, Т= 0,55/е = 0,55/0,39 = 1,41; /а2Е = Фазе + УРа2Я)КВКт = (0,45 1 1890 + 1,41 1431)1,3 1 = 3729 Н. 5.

Определяем для проверки условия Р > 0,5 С„эквивалентную динамическую радиальную нагрузку во второй опоре при действии наибольшей нагрузки заданного типового режима нагружения (см. пп. 2, 3, 4): е' =0 57(Ра2/Саа) ' = 0 57(1680/26100) ' = О 311 Ра!„и =е'Рм =0,311680=521Н; е'= 0,57(Р„'2/С, )~' 2 = 0,57(3000/26100) ' = 0,35; Разам =еРт2 =0,35 3000=1050Н; Раз = Ра1 + РА = 521 + 1800 = 2321 Н; е=0,4!(/аР 2/С, ) ' =0,41(14 2321/26100) 02 0,43; Е,2/(УР,2)= 2321/(1 3000) 0,76 > е = 0,43; следовательно, в соответствии с табл. 1.4 Х= 0,45, Т 0,55/е = 0,55/0,43 1,28; Р„2 = (ХРРп + УГав)КвКт = (0,45! 3000+ 1,28.2321)1,3.1 5617 Н.

6. Проверяем справедливость условия Р„2 ь 0,5 С,: . Ргз =5617 Н~ 0~5 Са =.05'38900=19450 Н. 7. Определяем скорректированный расчетный ресурс под- шишшка /2са =а,азз(С„/Рзя) =1 0,75(38900/3729)з 851 млн обл Ь~> ь =10~1~~ /(60и)=10 851/(60 940)= 15090 ч. Пример 6. Дать заключение о пригодности подшипников 7208А ф = 40 мм, Р = 80 мм„Т 19,75 мм, С„61,6 кН, С„.

= 68 кН, е 0,37, и = 6300 мнн ') для вала конической шестерни (см, рис. 1.6). Дано: Г„,= 7,1 кН, Г,2 2,5 кН, Р, = 1 кН, и 1450 мин ', Требуемый расчетный ресурс Е2ер 2. 15000 ч. Ре. жим натруженна — 11 (средний равновероятный, Кя 0,63). Условия эксплуапщни обычные. Р = 1, Кв 1,3. Смазочный'материал— жидкий. Решение. 1. Находим минимальные осевые нагрузки для нормальной работы подшипников (см.

табл. 1.30): а '= 0,83 е = 0,83 0,37 = 0,31; Гаева ве'Гй =031'71 22кН' Раз вв е Р~2 0>31 2 5 2. Определяем осевые реакции опор. Принимаем, что Рм Рм вв 2,2 кН, когда из УсловиЯ РавновесиЯ лл — Рм + лаз 0 получаем Раз ~а! ~л 2~1 1 1~1 кН ЧтО бОЛЬШЕ, ЧЕМ газ вв, СЛЕдОВатЕЛЬНО, рЕаКцИИ НайдЕНЫ Правильно.