Подбор подшипников для вала червяка.
Подбор подшипников для вала червяка. Частота вращения вала η = 540 об/мин, d=40 мм; требуемая долговечность L'ioah= Ю 000 ч. Схема установки подшипников — враспор. На опоры вала действуют силы: Т?гА = 1536 Н; Rrb = 2283 Η; Fal =7055 Η.
Приведем схему нагружения вала (рис. 13.6) к виду, представленному на рис. 6.4, а. Получим: Rrl =RrA = 1536 Η; Лг2 = ЛгБ = 2283 Η, Fa = Fal = 7055 Η.
Предварительно принимаем подшипники роликовые конические легкой серии 7208. Из табл. 19.24 для этого подшипника выписываем:
С, = 46 500 Н, ^ = 0,38, 7=1,56.
Определяем осевые составляющие:
Rsl =0,83 · е · Rrl =0,83 · 0,38 · 1536 = 483,8 Η;
Rs2 = 0,83 -е Rrl = 0,83 · 0,38 ■ 2283 = 719,1 Η.
Так как Rsl<Rs2 (483,8 <719,1) и Fa>Rs2~Rsl · [7055 > >(719,1 -483,8)], то в соответствии с табл. 6.2 находим осевые силы, нагружающие подшипники: Ral =Rsl = 483,8 Η и Ra2 = Rai +^, = 483,8 + 7055 = 7538,8 Η. Отношение Ral/(Vx χ Лг1) =483,8/(1 · 1536) = 0,315<е = 0,38 и для опоры 7: Х= 1, 7=0.
Отношение Ra2l{VRr2) = 7538,8/(1-2283) =3,3>е = 0,38 и для опоры 2: Jf=0,4; 7=1,56.
Находим эквивалентные нагрузки при КБ = 1,4 и Кт = 1 (см. табл. 6.3, 6.4): RE1 = V · X Rrl · КБКТ= 11· 1536 · 1,4 · 1 = = 2150 Η; RE2 = (V Χ · Rr2 + YRa2) КБКТ = (1 · 0,4 · 2283 +1,56 χ χ7538,8) -1,4-1 = 17 743 Η.
Расчетная долговечность более нагруженного подшипника опоры 2 при а23 = 0,65 (см. с. 105)
Это намного меньше требуемой долговечности L\ оан~ = 10 000 ч. Поэтому намеченный подшипник 7208 не подходит.
Применение подшипника конического роликового средней серии 7308 (С, = 66 000 Н, е = 0,28, 7=2,16) повышает расчетную долговечность до 624 ч, что также намного меньше требуемой.
Примем для дальнейших расчетов подшипники роликовые конические однорядные с большим углом конуса 27308. Подшипники с большим углом конуса очень чувствительны к изменению осевого зазора. Поэтому их рекомендуется устанавливать рядом, образуя из двух подшипников фиксирующую опору. Перейдем в соответствии с этим от схемы установки подшипников враспор к схеме с одной фиксирующей и одной плавающей опорами. В качестве фиксирующей выберем опору Б (рис. 13.6), отдавая предпочтение простоте обслуживания конических подшипников при эксплуатации. Отметим, что с противоположной стороны на конце вала устанавливается шкив ременной передачи.
Силы, нагружающие фиксирующую опору Б: Rr = Rrb = = 2283 Η; Ra = Fal =7055 Η. Плавающая опора А нагружена силой Rr = RrA = 1536 Η.
Опора Б. Для фиксирующей опоры, состоящей из двух подшипников, принимаем подшипник 27308. Для этого подшипника по табл. 19.25:
Сг = 56 ООО Н, ^ = 0,79. Для комплекта из двух подшипников Сг1= 1,714-Сг= 1,714-56 000 = 95 984 Н.
Отношение RJ(V· RrБ) =7055/(1 -2283) =3,09, что больше £ = 0,79; V— \ при вращении внутреннего кольца относительно Rr
Находим коэффициенты радиальной X и осевой Υ нагрузок как для двухрядного подшипника: ^=0,67 (см. с. 105);
a=arctg (Д) = arctg (^fj =27,8°; 7=0,67 -ctg α = = 0,67 -ctg 27,8° =1,272.
Эквивалентная динамическая нагрузка при КБ = 1,4 и Κτ= 1 ч \
Re = (VXRrB + YRa) КБКТ =(1- 0,67 -2283 + 1,272 · 7055) · 1,4 · 1 = = 14 705 Η.
Расчетная долговечность при а23 = 0,65 (см. с. 105)
Подшипник 27308 пригоден, так как расчетная долговечность больше требуемой L'10ah= 10 000 ч. Основные размеры принятого подшипника: d= 40 мм, 7) = 90 мм, Т= 25,25 мм.
Опора А. Для плавающей опоры червяка принимаем
шариковый радиальный подшипник 208. По табл. 19.18
С,. = 32 000 Н. Эквивалентная нагрузка при отсутствии осевой силы
Re= V· RrKBKT = 11536· 1,4 · 1 =2150 Η. Расчетная долговечность при а2Ъ = 0,75 (см. с. 105) Расчетная долговечность больше требуемой L'10ah= 10 000 ч, поэтому подшипник 208 пригоден. Основные размеры подшипника: d=40 мм, /) = 80 мм, В= 18 мм.