главнаяреклама на сайтезаработоксотрудничество Коллекция рефератов Otherreferats
 
 
Сколько стоит заказать работу?   Искать с помощью Google и Яндекса
 


Расчет подшипников качения

Методические указания к практическим заданиям по расчету подшипников качения. Таблицы с расчетными значениями и задания для решения практической части курсовой работы. Стандарты проведения вычислений параметров согласно ГОСТа. Примеры решения задач.

Рубрика: Производство и технологии
Вид: методичка
Язык: русский
Дата добавления: 12.11.2008
Размер файла: 647,8 K

Полная информация о работе Полная информация о работе
Скачать работу можно здесь Скачать работу можно здесь

рекомендуем


Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Название работы:
E-mail (не обязательно):
Ваше имя или ник:
Файл:


Cтуденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны

Подобные работы


1. Подшипники качения
Исследование общих сведений, условий работы и критериев работоспособности подшипника качения, работающего по принципу трения качения. Изучение особенностей подбора, посадки, крепления и смазки подшипников. Материалы для изготовления подшипников качения.
презентация [172,0 K], добавлена 25.08.2013

2. Моделирование неисправностей шарикоподшипников качения на примере двухрядного сферического подшипника
Рассмотрение видов повреждений элементов подшипников качения. Разработка причинно-следственных связей между видами и причинами повреждения. Типичные отказы подшипников качения и их причина. Влияние нагрузки и её направления на работу подшипников качения.
контрольная работа [4,0 M], добавлена 31.05.2010

3. Подшипники качения
Понятие и функциональные особенности подшипников качения, их отличительные признаки от подшипников скольжения. Основные типы подшипников качения: шарикоподшипники радиальные однорядные, с одной и двумя защитными шайбами, с канавкой на наружном кольце.
реферат [22,9 K], добавлена 15.05.2012

4. Технология организации промышленного производства подшипников качения
Подшипник как техническое устройство, являющееся частью опоры. Производство в соответствии с требованиями подшипников качения, а именно шарикоподшипников радиальных однорядных. Трение скольжения подшипников качения. Структура однорядного шарикоподшипника.
курсовая работа [2,0 M], добавлена 26.11.2010

5. Расчет посадок подшипников качения с поверхностями сопрягаемых деталей
Установление оптимальных размерных и качественных параметров, обеспечивающих соединения подшипников качения с валом, расчет и проектирование калибров, выявление размерных взаимосвязей между отдельными поверхностями, выбор номинальных размеров деталей.
курсовая работа [378,0 K], добавлена 20.11.2010

6. Изготовление шариков подшипника качения
Шарики как наиболее нагруженные детали при эксплуатации подшипников качения. Термическая обработка стали ШХ15. Назначение и условия работы детали. Схема распределения нагрузки между телами качения в подшипнике. Основные материалы и твердость тел качения.
контрольная работа [1,7 M], добавлена 08.02.2013

7. Посадка подшипника качения
Расчет гладких цилиндрических соединений с натягом. Определение и выбор посадок подшипников качения. Схема расположения полей допусков подшипника. Взаимозаменяемость и контроль резьбовых сопряжений и зубчатых передач. Расчет калибров и размерной цепи.
контрольная работа [394,5 K], добавлена 09.10.2011

8. Расчет посадок подшипников качения вала цепного транспортера
Описание конструкции и назначение узла. Расчет и выбор посадок подшипников качения. Выбор посадок для сопряжений узла и их расчёт. Выбор средств измерений деталей. Расчёт рабочих и контрольных калибров. Расчёт и выбор посадки с зазором и с натягом.
курсовая работа [430,0 K], добавлена 03.01.2010

9. Нормирование точности червячной передачи
Расчет и нормирование точности червячной передачи. Расчет и выбор посадок разъемного неподвижного соединения с дополнительным креплением. Расчет калибров. Выбор посадок подшипников качения. Расчет и выбор посадок подшипников качения на вал и корпус.
контрольная работа [52,7 K], добавлена 28.08.2010

10. Редуктор для высотного турбовинтового двигателя
Расчет вала винта. Проектирование оси сателлитов планетарной ступени. Расчет специальных опор качения, роликов ступени перебора. Проверка подшипников качения по динамической грузоподъемности. Расчет болтового соединения и шлицевых соединений на прочность.
курсовая работа [362,1 K], добавлена 17.02.2012


Другие работы, подобные Расчет подшипников качения


771

22

10

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский государственный технический университет

Методические указания

по разделу курсового проекта

РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

по дисциплинам «Детали машин» и «Прикладная механика»

для студентов технических специальностей

дневной и заочной форм обучения

Севастополь

2000

УДК 621.81

Методические указания по разделу курсового проекта «Расчет подшипников качения» по дисциплинам «Детали машин» и «Прикладная механика» для студентов технических специальностей дневной и заочной форм обучения / Разр. В.И. Пахалюк. - Севастополь: Изд-во СевГТУ, 2000.- 29 с.

Цель учебного методического указания: оказание методической помощи студентам при проектировании подшипников качения с учетом рекомендаций ГОСТ 18854-94 и ГОСТ 18855-94.

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры технической механики и машиноведения 24.05.2000 г., протокол № 8.

Рецензент: А.О. Харченко, доц. кафедры машиностроения, канд. техн. наук.

Составитель: В.И. Пахалюк, доц. кафедры технической механики и машиноведения, канд. техн. наук.

Ответственный за выпуск:

В.Г. Хромов, зав. каф. технической механики и машиноведения, проф., доктор техн. наук

Допущено учебно-методическим центром СевГТУ в качестве методических указаний

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические рекомендации основаны на отечественных стандартах ГОСТ 18854-82 и ГОСТ 18855-82, данных справочника - каталога "Подшипники качения" под редакцией Нарышкина В.Н. и Коросташевского Р.В. 1984 года издания и разработках кафедры "Детали машин" МГТУ им. Баумана Н.Э.[1,2,3,5].

Рекомендации используются при выборе подшипников качения для узлов машин и оборудования общего назначения и дополнены примерами расчетов. В целях расширения возможности применения ЭВМ для табличных значений расчетных коэффициентов даны формулы для их вычисления. В приложениях представлены характеристики основных типов подшипников.

РАСЧЕТЫ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Современный расчет подшипников качения базируют только на двух критериях: расчет на статическую грузоподъемность по остаточным деформациям и расчет на ресурс (долговечность) по усталостному выкрашиванию. Расчеты по другим критериям не разработаны, так как эти критерии связаны с целым рядом случайных факторов, трудно поддающихся учёту.

При проектировании машин подшипники качения не конструируют и не рассчитывают, а подбирают из числа стандартных по условным формулам [1,2].

Если частота вращения вала n 1 мин -1, то подшипник подбирается по статической грузоподъемности , если n 1 мин -1, то подшипник подбирается по динамической грузоподъемности. Расчетом определяется долговечность подшипника в часах.

При 1 < n < 10 мин -1 принимаем n = 10 мин -1 и расчет проводим по принятому n.

Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипники шариковый и роликовый радиально - упорные определяется по зависимости

Pr = (XVFr + YFа)KбКт , (1)

где Fr, Fa - радиальная и осевая нагрузки на опору (реакции), Н;

V = 1 - если внутреннее кольцо вращается;

V = 1,2 - если вращается наружное кольцо;

X, Y - коэффициенты приведения радиальной и осевой нагрузок,

определяются по таблице1 в зависимости от типа подшипника и соотношения величин радиальной и осевой нагрузок [4];

Кб - коэффициент безопасности, зависит от типа машины и характера нагрузки, определяется по таблице 2 [3];

Кт - температурный коэффициент, определяется по формуле:

(2)

Таблица 1 - Значения X и Y для подшипников

Радиальные однорядные подшипники

e

X

Y

X

Y

0,014

1

0

0,56

2,30

0,19

0,028

1,99

0,22

0,056

1,71

0,26

0,084

1,55

0,28

0,11

1,45

0,30

0,17

1,31

0,34

0,28

1,15

0,38

0,42

1,04

0,42

0,56

1,00

0,44

Самоустанавливающиеся радиально-сферические шарикоподшипники

Однорядные

Двухрядные

е

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

1

0,42ctg

0,40

0,4ctg

1

0,42ctg

0,65

0,65ctg

1,5tg

Радиально-упорные конические и радиальные самоустанавливающиеся

роликоподшипники

Однорядные

Двухрядные

е

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

1

0

0,4

0,4ctg

1

0,45ctg

0,67

0,67ctg

1,5tg

Радиально-упорные шарикоподшипники

о

Однорядные

Двухрядные

е

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

12

0,014

1

0

0,45

1,81

1

2,08

0,74

2,94

0,30

0,029

1,62

1,84

2,63

0,34

0,057

1,46

1,60

2,37

0,37

0,086

1,34

1,52

2,18

0,41

0,11

1,22

1,39

1,98

0,45

0,17

1,13

1,30

1,84

0,48

0,29

1,04

1,20

1,69

0,52

0,43

1,01

1,16

1,64

0,54

0,57

1,00

1,16

1,62

0,54

15

0,015

1

0

0,44

1,47

1

1,65

0,72

2,39

0,38

0,029

1,40

1,57

2,28

0,40

0,058

1,30

1,46

2,11

0,43

0,087

1,23

1,38

2,00

0,46

0,12

1,19

1,34

1,93

0,47

0,17

1,12

1,26

1,82

0,50

0,29

1,02

1,14

1,66

0,55

0,44

1,00

1,12

1,63

0,56

0,58

1,00

1,12

1,63

0,56

18,19,20

1

0

0,43

1,00

1

1,09

0,70

1,63

0,57

24,25,26

0,41

0,87

0,92

0,67

1,44

0,68

30

0,39

0,76

0,78

0,63

1,24

0,80

35,36

0,37

0,66

0,66

0,60

1,07

0,95

40

0,35

0,57

0,55

0,57

0,93

1,14

Таблица 2 - Значение коэффициента безопасности Кб в зависимости от вида нагружения и области применения подшипников

Вид нагружения

Кб

Область применения

Спокойная нагрузка без толчков

1,0

Маломощные кинематические редукторы и приводы. Ролики ленточных конвейеров. Механизмы ручных кранов и блоков. Тали, кошки, ручные лебедки. Приводы управления.

Легкие толчки; кратковременные перегрузки: до 125% номинальной (расчетной) нагрузки

1,0-1,2

Прецизионные зубчатые передачи. Металлорежущие станки (кроме строгальных, долбежных и шлифовальных). Гироскопы. Механизмы подъема кранов. Электротали и монорельсовые тележки. Лебедки с механическим приводом. Электродвигатели средней и малой мощности. Легкие вентиляторы и воздуходувки.

Умеренные толчки; вибрационная нагрузка; кратковременные перегрузки: до 150% номинальной (расчетной) нагрузки

1,3-1,5

Зубчатые передачи. Редукторы всех типов. Буксы рельсового подвижного состава. Механизмы передвижения крановых тележек. Механизмы поворота кранов. Механизмы изменения вылета стрелы кранов. Шпиндели шлифовальных станков. Электрошпиндели.

То же, в условиях повышенной надежности

1,5-1,8

Центрифуги и сепараторы. Буксы и тяговые двигатели электровозов. Механизмы передвижения кранов. Ходовые колеса тележек и опоры механизмов поворота кранов и экскаваторов. Мощные электрические машины. Энергетическое оборудование. Ходовые колеса механизмов передвижения кранов и дорожных машин.

Нагрузки со значительными

толчками и вибрациями; кратковременные нагрузки: до 200% номинальной (расчетной) нагрузки

1,8-2,5

Зубчатые колеса. Дробилки и копры. Кривошипно-шатунные механизмы. Валки и адъюстаж прокатных станов. Мощные вентиляторы и эксгаустеры

Нагрузки с сильными ударами и кратковременные перегрузки: до 300% номинальной (расчетной) нагрузки

2,5-3,0

Тяжелые ковочные машины. Лесопильные рамы. Холодильное оборудование. Рабочие роликовые конвейеры крупносортных станов, блюмингов и слябингов.

Обычно подшипники предназначены для работы при температуре до 100С. Для этих условий Кт>1 применяется в основном для подшипников из сталей типа ШХ 15 с высоким отпуском (200С и выше). Эти подшипники отличаются пониженной твердостью и маркируются специальным знаком в цельном обозначении Т,Т1,Т2,Т3 при отпуске соответственно 200С, 225С, 250С, 300С. Рекомендуется применять подшипники с температурой отпуска превышающей на 50…60С рабочую температуру (t), измеряемую на рабочем кольце.

Скорректированный расчетный ресурс подшипника в млн. оборотов при вероятности безотказной работы (надежности) 90% или вероятности разрушений 10%

, (3)

где

m = 3 - для шариковых подшипников;

m = 10/3 - для роликовых подшипников.

По рекомендации ISO в ГОСТ 18855-94 были введены коэффициенты и скорректирована долговечность

(4)

где а1 - коэффициент, учитывающий повышенную надежность (см. таблицу 1):

, (5)

где n - вероятность разрушения в %;

s - потребная надежность;

K = 1,5 - параметр формы кривой распределения Вейбулла (чисто экспериментальная величина).

Таблица 3 - Значения коэффициента а1

Потребная надежность

0.9

(90%)

0.95

(95%)

0.96

(96%)

0.97

(97%)

0.98

(98%)

0.99

(99%)

Lna

L10a

L5a

*L4a

L3a

L2a

L1a

a1

1

0,62

0,53

0,44

0,33

0,21

В 1984 году в каталоге значения Cr и Са повышены на 30% за счет идеальных условий испытаний. В реальных условиях эксплуатации возможны отклонения от этих условий и поэтому сейчас обязательно расчет нужно вести по скорректированному ресурсу с коэффициентами а123 . Если пользуемся старым каталогом, то эти коэффициенты не вводятся.

Значения коэффициентов между собой связаны, поэтому шведская фирма SKF предложила объединить: а23 = а2а3. Тогда

, (6)

Коэффициент а23 меняет значения в зависимости от смазки и условий эксплуатации.

В каталоге [3] приводятся значения а23 при следующих условиях эксплуатации:

1 - обычные условия;

2 - условия, характеризующиеся наличием гидродинамической пленки масла (2,5) и отсутствием повышенных перекосов в узле;

3 - то же, что и 2, но подшипники изготовлены из ЭШП или вакуумной стали.

Таблица 4 - Значения коэффициента а23

Тип подшипников

Значения коэффициента а23 для условий эксплуатации

1

2

3

Шарикоподшипники (кроме сферических)

0,7...0,8

1,0

1,2...1,4

Роликоподшипники с цилиндри-ческими роликами, шарикопод-шипники сферические двухряд-ные

0,5...0,6

0,8

1,0...1,2

Роликоподшипники конические

0,6...0,7

0,9

1,1...1,3

Роликоподшипники сферические

0,3...0,6

0,6

0,8...1,0

Базовые динамические грузоподъемности Сr и Са пересчитаны для нового каталога при условии третьего вида эксплуатации.

Скорректированный расчетный ресурс подшипников в часах

, (7)

Причем зависимость действительна, пока Pr 0,5 Сr или Pa 0,5 Са.

Эквивалентная нагрузка для роликового радиального подшипника (с короткими цилиндрическими роликами):

Pr = VFrKбКт ; (8)

для упорного подшипника Pа = FaKбКт . (9)

Если n 1 мин-1, то эквивалентная статическая радиальная нагрузка

Pоr = XоFr + YоFa Соr, (10)

где Хо, Yо - коэффициенты приведения, определяемые по таблице 5 [4]. Если нагружение подшипника задано циклограммой нагрузок (та же, что и при расчете передач), то эквивалентная динамическая нагрузка при переменном режиме работы для шарико - и роликоподшипников

Таблица 5 - Значения коэффициентов радиальной Xo и осевой Yo нагрузок

Тип

подшипника

Однорядные

подшипники

Двухрядные

подшипники

Xo

Yo

Xo

Yo

Шарикоподшипники радиальные

0,6

0,5

0,6

0,5

Шарикоподшипники радиально - упорные с , о:

18

0,5

0,43

1

0,86

19

0,43

0,86

20

0,42

0,84

25

0.38

0,76

26

0,37

0,74

30

0,33

0,66

35

0,29

0,58

36

0,28

0,56

40

0.26

0,52

Шарикоподшипники самоустанавливающиеся

0,5

0,22ctg

1

0,44ctg

Роликоподшипники самоустанавливающиеся и конические

0,5

0,22ctg

1

0,44ctg

Примечание: Для пары одинаковых однорядных радиально-упорных подшипников, установленных узкими или широкими торцами колец к друг другу, следует принимать те же значения коэффициентов Xo и Yo, что и для одного двухрядного. Для двух и более одинаковых однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, установленных последовательно (по схеме «тандем»), следует принимать те же значения коэффициентов Xo, Yo, что и для одного такого же подшипника.

Надежность выбранного подшипника в % определяется из формулы (5)

, (12)

коэффициент а1 - с использованием (6) и (7)

, (13)

L10ah, L10a - требуемая долговечность (ресурс) службы подшипника при 90% надежности в часах и млн. оборотов соответственно.

Рекомендуется при подборе подшипники с вероятностью безотказной работы S < 0,9 не принимать.

При расчете базовой динамической радиальной грузоподъемности узла, состоящего из сдвоенных радиальных или радиально-упорных однорядных подшипников, пара одинаковых подшипников рассматривается как один двухрядный. Суммарная базовая динамическая радиальная грузоподъемность комплекта из двух шарикоподшипников [5]

Сr сум = Сr i0,7, (14)

для двух роликоподшипников

Сr сум = Сr i7/9, (15)

где i - количество рядов тел качения.

Пример 1. Подобрать радиальный шарикоподшипник для вала редуктора диаметром d = 30 мм.

Дано: Fr =1500 H; n=1000 мин-1; потребный ресурс L10ah = 10000 ч; рабочая температура t 950C; Кт = 1; V = 1; Кб = 1,3. Циклограмма нагрузки состоит из четырех ступеней, имеющих отношение радиальных нагрузок:

= 1,0; = 0,5; = 0,195; = 0,005;

при соответствующем отношении ресурса:

Осевые нагрузки случайные (малые по величине), т.е. можно принять Fa = 0.

Расчет.1 Определяем эквивалентную нагрузку

Pr = (XVFr + YFa)KбКт ,

где X = 1, Y = 0, так как Fa/(VFr) = 0 < e, см. табл.1, тогда

Pr = (1115000)1,31 = 1950 Н.

2 Эквивалентная динамическая нагрузка при переменном режиме работы

3 Определяем необходимый ресурс в миллионах оборотов

.

4 Определяем необходимую базовую динамическую радиальную грузоподъемность

где а23 = 0,7...0,8 для обычных условий эксплуатации (таблица 4).

5 Выбираем по каталогу шарикоподшипник особо легкой серии 106 по ГОСТ 8338-75 со следующими характеристиками Сr = 13300Н, Cor = 6800 Н, nпред = 15000 мин-1 при жидкой смазке, d = 30 мм, D = 55 мм, В = 13 мм [3 или приложение А]. Вероятность безотказной работы при заданном ресурсе определяется по формуле (12):

,

Пример 2. Подобрать радиальный шарикоподшипник для вала диаметром

d = 60 мм.

Дано: Fr =7000 H; Fa = 2500 H; n = 600 мин-1; потребный ресурс L10ah = 20000 ч; Кт = 1; V = 1; Кб = 1,3.

Расчет.1 Так как на подшипник действуют радиальная и осевая силы, расчет необходимо выполнять методом последовательных приближений. Выбираем предварительно подшипник легкой серии 212. Характеристики этого подшипника: Сr = 52000 Н, Cor = 31000 Н, nпред = 7000 мин-1 при жидком смазочном материале [3 или приложение А]. Циклограмма нагрузки та же, что и в примере 1.

2 Определяем эквивалентную нагрузку

Pr = (XVFr + YFa)KбКт .

По таблице1 для соотношения Fa/Cor = 2500/31000 = 0,086 находим для типа подшипника 0000 е = 0.287 Fa /(VFr) = 2500/(17000) = 0,357>e, следовательно

X = 0,56; Y = 1,53,

Pr = (0,5617000+1,532500)1.31= 10069 Н .

3 Эквивалентная динамическая нагрузка при переменном режиме работы (см. пример 1)

4 Определяем скорректированный расчетный ресурс принятого подшипника в миллионах оборотов

где а23 = 0,7...0,8 для обычных условий эксплуатации (таблица 2).

5 Определяем скорректированный ресурс принятого подшипника в часах

что меньше необходимого.

6 Принимаем подшипник средней серии 312 со следующими характеристиками [3 или приложение А]: Сr = 81900 Н, Cor = 48000 Н, nпред = 6000 мин-1 при жидком смазочном материале.

7 Определяем эквивалентную нагрузку. Для соотношения Fa/Cor = 2500/48000 = 0,052 находим линейной интерполяцией е = 0.255.

Fa/(VFr)= 0,357>e,

следовательно, X = 0,56, Y = 1,77;

Pr = (0,5617000 + 1,732500)1.31= 10719 Н .

8 Эквивалентная динамическая нагрузка при переменном режиме работы

Рэr = 10719 0,547 = 5863 Н.

9 Определяем скорректированный расчетный ресурс принятого подшипника в миллионах оборотов

10 Определяем скорректированный расчетный ресурс принятого подшипника в часах

что более чем в 2 раза превышает необходимый ресурс.

Коэффициенты е и Y можно было также определить аналитически по таблице 6 для = 0, не используя таблицу 1.

Подшипник пригоден, его габариты: d = 60 мм, D = 130 мм, В = 31 мм. При заданном ресурсе надежность подшипника определяется по формуле(12):

,

Пример3. Подобрать подшипники для вала червяка, нагруженного консольной силой Fк, суммарной радиальной силой в зацеплении и осевой силой FА.

Рисунок 1- К подбору подшипников вала червяка

Дано: Диаметр вала d = 35 мм, система внешних сил Fr, Fк и FА вызывает радиальные реакции в опорах Fr1 = 1000 Н, Fr2 = 1100 Н, n = 630 мин-1, Кб = 1,3, Кт = 1, V = 1, необходимый ресурс L10ah = 10000 часов. Циклограмма нагрузки та же, что и в примере 1.

Расчет.1 Задаемся подшипником 36207: d = 35 мм, D = 72 мм, В = 17 мм, Сr = 30800Н, Cor = 17800 Н, nпред = 12000 мин-1 при жидком смазочном материале, = 120 [3 или приложение Б].

2 Определяем минимальные осевые силы для 1-го и 2-го подшипников.

В радиально-упорных подшипниках за счет наклона к вертикали беговых дорожек тел качения под углом и воздействия радиальных реакций Fr возникают дополнительные осевые реакции в опорах подшипников. Эти реакции являются минимальными силами, необходимыми для осевого удержания свободно установленного подшипника, зависят от величины Fr и определяются зависимостью Famin = e`Fr, где е`= 0,83е для конических роликоподшипников, а для радиально-упорных шарикоподшипников е определяется по таблице 6.

При нахождении осевых реакций следует исходить из условия равновесия всех осевых сил, действующих на вал, и условия ограничения минимального уровня осевых нагрузок на радиально-упорные подшипники, которое обеспечивается правильной регулировкой подшипников при сборке узла вала.

Так, для заданной схемы составляются три уравнения:

FА + Fa1 - Fa2 = 0,

Fa1 Famin1 = e`Fr1,

Fa2 Famin2 = e`Fr2 .

Для нахождения решения в одной из опор осевая сила принимается равной минимальной Fa = e`Fr. Задаем Fa1 = e`Fr1, тогда Fa2 = Fa + Fa1 = FA + e`Fa1. Если при этом Fa2 e`Fr2 , то следует принять Fa2 = e`Fr2 и тогда Fa1 = Fa2 - FА = e`Fr2 - FA , причем условие Fa1 e`Fr1 будет обязательно выполнено.

Таблица 6 - Коэффициенты для расчета радиально- упорных шарикоподшипников (и радиальных при = 0)

, град

0

12

15

0,56

0,45

0,44

е

е

--------

Для 1-й опоры заданной схемы по данным таблицы 6 или по рисунку 12.60 [4, с.363]

Fa min1 = e`Fr1 = 0.3631000 = 320 Н.

Для второй опоры

Fa min2 = e`Fr2 = 0,3271100 = 360 Н.

3 Определяем осевые реакции в опорах. Принимаем, что Fa1 = Famin1 = 320 H, тогда Fa2 = Fa1 + FA = 320 + 4000 = 4320 H, что больше Fa min2, следовательно осевые реакции в опорах найдены правильно.

4 Определяем эквивалентную нагрузку. Расчет ведем по более нагруженной опоре. По данным таблицы 6 или по таблице1:

Fa2 /(VFr2) = 4320 / (11100) = 3,92 > e;

следовательно, Х = 0,45,

эквивалентная нагрузка:

Pr2 = (XVFr2 + YFa2)KбКт = (0,4511100+1,124320)1,31= 6933 Н.

5 Эквивалентная динамическая нагрузка при переменном режиме работы (см. пример1)

6 Определяем скорректированный ресурс подшипника в миллионах оборотов

где а23 = 0,7...0,8 для обычных условий эксплуатации (таблица 4).

7 Определяем скорректированный расчетный ресурс подшипника в часах

Подшипник пригоден. Вероятность безотказной работы составляет по формуле (12):

.

Пример 4. Подобрать подшипник для вала конической шестерни по рисунку 2, нагруженного консольной силой Fк, суммарной радиальной силой в зацеплении и осевой силой FА.

Рисунок 2 - К подбору подшипника вала конической шестерни

Дано: d = 35 мм, система внешних сил Fr, Fk и FA вызывают радиальные реакции в опорах Fr1 = 5400 Н, Fr2 = 2000 Н, FA = 500 Н, n = 1250 мин-1, потребный ресурс L10ah = 30000 часов, V = 1, Кб = 1,3, Кт = 1. Циклограмма нагрузки та же, что и в примере 1.

Расчет.1 Примем подшипник 7507, у которого d = 35 мм, D = 72 мм, Т=24,25 мм, В = 23 мм, с = 20 мм, Сr = 53000 Н, Cor = 4000 Н, е = 0,35, Y = 1,73 при Fa/(VFr)>e, nпред = 7000 мин-1 при жидком смазочном материале [3 или приложение Д].

2 Определяем минимальные осевые нагрузки для подшипников

e` = 0,83е = 0,830,35 = 0,29,

Famin1 = e`Fr1 = 0,295400 = 1566 Н,

Famin2 = e`Fr2 = 0,292000 = 580 Н.

3 Определяем осевые реакции в опорах. Принимаем, что Fa1 = Famin1 = 1566 Н, тогда из условия равновесия Fa2= Fa1- FА = 1566 - 500 = 1066 Н, что больше, чем Famin2, следовательно, реакции найдены правильно (в противном случае см. пример 3).

4 Определяем эквивалентные нагрузки

для 1-й опоры следовательно, X =1, Y =0.

Отсюда Pr1 = (XVFr1 + YFa1)KбКт = (115400+0500)1,31 = 7020 Н;

для 2-й опоры следовательно, X = 0,4, Y = 1,73 (таблица 1).

Отсюда Pr2 = (0,412000+1,731066)1,31 = 3437 Н.

5 Эквивалентная динамическая нагрузка при переменном режиме работы (см. пример1) для 1-й более нагруженной опоры

6 Определяем скорректированный расчетный ресурс принятого подшипника в миллионах оборотов

принимаем а23 = 0,6...0,7 для обычных условий эксплуатации (таблица 2).

7 Определяем скорректированный расчетный ресурс подшипника в часах:

Подшипник пригоден. При заданном ресурсе его надежность будет по формуле (12):

,

.Пример 5. Определить скорректированный расчетный ресурс конических подшипников 27310 вала червяка, изображенного на рисунке 3, нагруженного консольной силой Fк, суммарной радиальной силой в зацеплении и осевой силой FА.

Рисунок 3- К определению ресурса конических подшипников вала червяка

Дано: Система внешних сил Fr, Fk и FA вызывают радиальные реакции в опоре 1,Fr1 = 6860 Н, Fa1 = Fa = 14000 Н, n = 950 мин-1, V = 1, Кб = 1,3, Кт = 1. Циклограмма нагрузки та же, что и в примере 1.

Расчет.1 Определяем характеристики подшипников 27310 по данным каталога [3 или приложение Д]: Сr = 80000 Н, Cor = 53000 Н, е = 0,80, Y = 0,75 при Fa/(VFr) > e, nпред = 4300 мин-1 при жидком смазочном материале.

2 Рассматриваем два подшипника левой опоры как один двухрядный и определяем суммарную базовую динамическую грузоподъемность подшипников по формуле (15)

Cr = Cri7/9 = 80000 27/9 = 137160 Н ,

где i = 2 - количество рядов тел качения.

3 Определяем эквивалентную нагрузку для двухрядного подшипника левой опоры

следовательно, по данным табл.1, X =0,67, Y =0,67 ctg = 0,67 ctg28,07 = 1,256.

Угол в каталоге не указан, но так как е = 1,5 tg, то

.

Pr1 = (XVFr1 + YFa1)KбКт = (0,5716860+1,25614000)1,31 = 28839 Н.

4 Определяем эквивалентную динамическую нагрузку при переменном режиме работы (см. пример1)

5 Определяем скорректированный расчетный ресурс подшипников в миллионах оборотов

,

если а23 = 0,6...0,7 для обычных условий эксплуатации (таблица 2).

6 Определяем скорректированный расчетный ресурс подшипников в часах

Сравнивая полученный ресурс с заданным ресурсом, производится оценка пригодности данного подшипника.

БИБЛИОГРАФИЯ

1 ГОСТ 18854-94. Подшипники качения. Расчет статической грузоподъемности и эквивалентной статической нагрузки. Введ. 01.01.95.- М.: Изд. стандартов, 1994.- 29 с.

ГОСТ 18855-94. Подшипники качения. Расчет динамической грузоподъемности и долговечности. Введ. 01.01.95.- М.: Изд. стандартов, 1994.- 38 с.

Подшипники качения: Справочник-каталог/ Под ред. А.Н.Нарышкина и Р.В.Коросташевского - М.:Машиностроение, 1984. - 280 с.

4 Проектирование механических передач /С.А.Чернавский, Г.А.Снесарев, Б.С.Козинцов и др. - М.:Машиностроение, 1984. - 560с.

Выбор и расчеты подшипников качения: В.Н.Иванов, В.С.Баринова. Методические указания к курсовому проектированию/ - М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1988.-34 с.


Скачать работу можно здесь Скачать работу "Расчет подшипников качения" можно здесь
Сколько стоит?

Рекомендуем!

база знанийглобальная сеть рефератов