Вибір і розрахунок підшипників коробки швидкостей

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9219

Вибір і розрахунок підшипників коробки швидкостей

Опори усіх валів виконуємо на підшипниках кочення. Підшипники попередньо вибираємо по діаметрах валів і характеру діючих на них навантажень.
Вали в коробці швидкостей розташовані вертикально тому на їхні нижні опори буде постійно діяти сила ваги валів і встановлених на них деталей. На усіх валах установлені прямозубі циліндричні зубчасті передачі, у зачепленні яких діють тільки радіальні сили. Приймаємо для опор усіх чотирьох валів (2,3,4 і 5 радіальні кулькові підшипники [3]. У нижніх опорах – із прямокутними канавками на зовнішніх кільцях під стопорну (пружисту) шайбу типу 50000, а у верхніх – звичайні. У таблиці 3.1 приведені параметри обраних підшипників.
Таблица 3.1. Параметры подшипников в опорах валов

№ вала
опора Обозначение подшипника Внутр. диаметр
d, мм Наруж. диаметр
D, мм Ширина
B, мм диаметр шарика
Dт, мм Грузоподъемность, Н
динам. C статич.Co
2 верхн. 207 35 72 17 11.11 25500 13700
нижняя 50207 35 72 17 11.11 25500 13700
3 верхн. 207 35 72 17 11.11 25500 13700
нижняя 50207 35 35 17 11.11 25500 13700
4 верхн. 208 40 80 18 12.3 32000 17800
нижняя 50208 40 80 18 12.3 32000 17800
5 верхн. 212 60 110 22 15.88 52000 31000
нижняя 50212 60 110 22 15.88 52000 31000

Виконуємо перевірочний розрахунок опор 4-го вала. При цьому силою ваги вала зневажаємо. Тоді на опори діють тільки радіальні сили, рівні розрахованим в п.3.3 реакціям в опорах. Їх значення у вертикальній (в) і горизонтальній (г) площинах дорівнюють:
RвА = 1222.99 Н, RвБ = 2041.71 Н, RгА = 1465.71 Н, RгБ = 1924.48 Н.
Сумарні реакції (радіальні сили) в опорах:
- у верхній опорі (А):
Н
- у нижній опорі (Б):
Н.
Еквівалентне динамічне навантаження:
,
де Fr і Fa – радіальне й осьове навантаження на підшипник; V=1 коефіцієнт обертання (обертається внутрішнє кільце підшипника; X і Y, відповідно, коефіцієнти радіального й осьового навантажень, що залежать від типу підшипника ( X=1, Y=0 для однорядних кулькових радіальних підшипників); Кб – коефіцієнт безпеки, що враховує умови роботи підшипника. Приймаємо Кб=1.2 – робота з легкими поштовхами і короткочасними перевантаженнями (до 125%); Кт – коефіцієнт, що враховує вплив температурного режиму роботи на довговічність підшипника. Приймаємо робочу температуру підшипника 150о, при якій Кт=1.1.
У верхній опорі: РА = 1*1*FrА*1.2*1.1 = 1908.93*1.2*1.1 = 2519.79 Н.
У нижній опорі: РБ = 1*1*FrБ*1.2*1.1 = 2805.74*1.2*1.1 = 3703.58 Н.
Розраховуємо довговічність підшипників по динамічній вантажопідйомності C=25500 Н (таблиця 3.1)
годин (3.3)

Розрахункова частота обертання вала 3 n=398.9 об/хв, показник ступеня в (3.3) для кулькових підшипників p=3. Тоді розрахункова довговічність підшипника в верхній опорі
годин
У нижній опорі
годин
Довговічність, що рекомендується, для підшипників кочення в коробках передач металорізальних верстатів не менш 10000 годин. Розрахункова довговічність у верхній опорі перевищує необхідну з величезним запасом, а у нижній теж достатня.