Перевірка довговічності підшипників

КОНСТРУКТИВНІ РОЗМІРИ КОРПУСУ РЕДУКТОРУ

Товщина стінки корпусу та кришки:d = 0,025· а_w +1 = 0,025 · 100 +1 =3,5 мм, припустимо d = 6 мм. (d не менш 6 мм, зазвичай 8 або 10 мм)

d₁ = 0,02 · а_w + 1 = 0,02 · 100 + 1 =3 мм, припустимо d = 6 мм.

Товщина фланців поясів корпусу та кришки:

Верхній пояс корпусу та кришки:

в = 1,5 · d = 1,5 · 6 = 9 мм;

в₂ = 1,5 · d= 1,5 · 6 = 9 мм;

Нижній пояс корпусу P = 2,35· d = 2,35 · 6 = 14,1 мм.

Припустимо P = 15 мм. (дивись таблицю 3.2., стор.13).

Діаметри болтів:

фундаментних:

d₁ = (0,03...0,036) · а_w + 12 = (0,03...0,036) · 100+12=15...15,6 мм.

(Різьби – М6, М8, М10, М12, М16, М20, М24)

Припустимо болти з різьбою М16;

болтів, які закріплюють кришку до корпусу біля підшипників:

d₂ =(0,7...0,75) · d₁ = (0,7...0,75) · 16 = 11,2...12 мм.

Припустимо болти з різьбою М12;

болтів,які з єднають кришку з корпусом:

d₃ = (0,5...0,6) · d₁ = (0.5...0,6) · 16 = 8...9,6 мм.

Припустимо болти з різьбою М8.

Ведучий вал.

З попередніх розрахунків маємо:

F_t=3750 Н, F_r =1400 Н, F_а=830 Н (з 3 розділу);

З першого етапу компонування l₁ =82мм /див.мал. 7.1/.

Реакції опор:

у площині x z

R_xa=R_xa= = =1875 H;

у площині yz

Σ М(F_i)_A=0: F_r· l₁-R_yb· 2l₁-Fа· d₁/2=0(7,1);

Σ M(F_i)_B=0: - F_r· l₁+R_yа· 2l₁- Fа· d₁/2=0(7,2).

з рівняння (7,1): R_yb= = =532 кН;

з рівняння (7,2): R_yа= = =868 кН.

Перевірка: R_yа+R_yb-F_r=868+532-1400=0

Сумарні реакції:

R_ra=R_a= = =2060 H;

R_rb=R_b= = =1960 H.

Мал.7.1. Розрахункова схема ведучого валу.

Підбираємо підшипники з більш навантаженої опори А.

Попередній вибір підшипників:

1. Циліндрична прямозуба, косозуба передача:

Ø ведучий і ведений вал - радіальні кулькові однорядні підшипники – серія середня або легка (тип 300, 200);

2. Циліндрична шевронна передача:

Ø ведучий – роликовий радіальний підшипник з короткими циліндричними роликами (тип 32000);

Ø ведений вал – роликові конічні підшипники – серія легка або середня (тип 7000);

Таблица 7.1. Технические данные подшипников шариковых радиальных однорядных. Лёгкая серия

Размеры,мм.

1 2 3 4 5 6.

Обозначение d D B C,H C₀,H

203 17 40 12 9560 4500

204 20 47 14 12700 6200

205 25 52 15 14000 6950

206 30 62 16 19500 10000

207 35 72 17 25500 13700

208 40 80 18 32000 17800

Продовження таблиці 7.1.

1 2 3 4 5 6

209 45 85 19 33200 18600

210 50 90 20 35100 19800

211 55 100 21 43600 25000

212 60 110 22 52000 31000

213 65 120 23 56000 34000

214 70 125 24 61800 37500

215 75 130 25 66300 41000

216 80 140 26 70200 53000

217 85 150 28 83200 53000

218 90 160 30 95600 62000

Таблица 7.2 Технические данные подшипников шариковых радиальных однорядных. Средняя серия

____________________________________________________

Размеры,мм

Обозначение d D B C,H C₀,H

303 17 47 14 13500 6650

304 20 52 15 15900 7800

305 25 62 17 22500 11400

306 30 72 19 28100 14600

307 35 80 21 53200 18000

308 40 90 23 41000 22400

309 45 100 25 52700 30000

310 50 110 27 61800 36000

311 55 120 29 71500 41500

312 60 130 31 81900 48000

313 65 140 33 92300 56000

314 70 150 35 104000 63000

315 75 160 37 112000 72500

316 80 170 39 124000 80000

317 85 180 41 133000 90000

318 90 190 43 143000 99000

Таблица 7.3. Технические данные подшипников роликовых радиальных с короткими цилиндрическими роликами. Средняя серия

____________________________________________________

Размеры,мм

Обозначение d D B C,H

32 302 15 42 13 13700

32 306 30 72 19 36900

32 308 40 90 23 56100

32 309 45 100 25 72100

32 310 50 110 27 88000

32 311 55 120 29 102000

32 312 60 130 31 123000

32 313 65 140 33 138000

32 314 70 150 35 151000

32 315 75 160 37 183000

32 316 80 170 39 190000

Таблица 7.4. Технические данные подшипников роликовых конических однорядных. Лёгкая серия

____________________________________________________

Размеры,мм

Обозначение d D B e Y C,H

7203 17 40 12 0,31 1,97 14000

7204 20 47 14 0,36 1,67 21000

7205 25 52 15 0,36 1,67 24000

7206 30 62 16 0,36 1,64 31000

7207 35 72 17 0,37 1,62 38500

7208 40 80 20 0,38 1,56 46500

7209 45 85 19 0,41 1,45 50000

7210 50 90 21 0,37 1,66 56000

7211 55 100 21 0,41 1,46 65000

7212 60 110 23 0,35 1,71 78000

7214 70 126 26 0,37 1,62 96000

7215 75 120 26 0,39 1,55 107000

7216 80 140 26 0,42 1,43 112000

7217 85 150 28 0,43 1,38 130000

7218 90 160 31 0,38 1,56 158000

Помічаємо радіальні кулькові підшипники 308:

d=40 мм; D=90 мм; B=23 мм; С_r=31,9 кН; С_or=22,7 кН [табл. 7.2].

Еквівалентне навантаження:

R_e=(X·V·R_r+y·R_a) · К_б· К_т.

де: R_r= R_rа=2060 Н- радіальне навантаження;

R_a= F_a=830 Н- осьове навантаження;

V=1- обертається внутрішнє кільце;

К_б=1,2- коефіцієнт безпеки;

К_т=1,0- температурний коефіцієнт.

Співвідношення = =0,037, цієї величини співвідноситься:

е≈0,23 [табл. 7.5.].

Таблица 7.5.

Fa/Co	e	X	Y
0,014	0,19	0,56	2,30
0,028	0,22	0,56	1,99
0,056	0,26	0,56	1,70
0,084	0,28	0,56	1,55
0,11	0,30	0,56	1,45
0,17	0,34	0,56	1,31
0,28	0,33	0,56	1,15
0,42	0,42	0,56	1,04
0,56	0,44	0,56	1,00

Коефіцієнти X і Y призначають таким чином:

· для кулькових радіальних підшипників:

якщо відношення ≤е, то X=1, Y=0, якщо >е, то X и Y призначаються по таблиці 7.1.

· для роликових конічних підшипників:

якщо ≤е, то X=1, Y=0, якщо >е, то X=0,4, а значення Y призначаються по таблиці 35..39 [4].

Співвідношення = =0,403>е, тоді X=0,56, y=1,88 [табл.7.5.].

R_е=(0,56· 1,0· 2060+1,88· 830) · 1,1· 1,0=2985,4 Н.

Розрахункова довговічність, млн.об.

L=()³ =()³≈1220 млн.об.

Розрахункова довговічність, год.

L_h= = ≈21·10³ год.

Ведений вал несе таке ж навантаження як і ведучий:

F_t=3750 Н; F_r=1400 Н; F_a=830 Н.

З першого етапу компонування l₂=82 мм.

Мал.7.2. Розрахункова схема веденого вала.

Реакції опор:

у площині yz:

Σ М(F_i)_A=0; -F_r· l₂-Fа· d₂/2+R_yb· 2· l₂=0(7,3);

Σ M(F_i)_B=0; -R_yа· 2l₂-Fа· d₂/2+F_r· l₂=0(7,4).

З рівняння (7,3): R_yb= = =1543,8 Н;

З рівняння (7,4): R_yа= = =-143,8 Н.

Перевірка: Σ F_у=0; R_yа-F_r+R_yb=-143,8-1400+1543,8=0

у площині хz:

R_xa= = =1785 Н.

Сумарні реакції:

R_ra=R_a= = =1790,8 Н;

R_rb=R_b= = =2360 Н.

Підбираємо підшипники з більш навантаженої опори В.

Намічаємо радіальні кулькові підшипники 312 середньої серії:

d=60 мм; D=130 мм; B=31 мм; С_r=64,1 кН; С_or=49,4 кН; [7.2.].

Співвідношення = =0,017, цієї величини співвідноситься:

е≈0,20 [табл.7.5, стор.23. ].

Співвідношення = =035>е, тоді X=0,56, y=2,25 [табл.7.5, стор.23. ].

Тому:

R_е=(1,0· 0,56· 2360+2,25· 830) · 1,1· 1,0=3508 Н.

Розрахункова довговічність, млн.об:

L=()³=()³=6101 млн.об.

Розрахункова довговічність, год:

L_h= = =52·10⁴ год.

Для зубчатих редукторів ресурс праці підшипників беруть до 12000 год. У нашому випадку підшипники ведучого вала 308 мають ресурс L_h =21· 10⁴ год. та підшипники веденого валу 312 мають ресурс L_h=52· 10⁴ год.

Дата добавления: 2015-07-13