Ориентировочные рекомендации по выбору подшипников

Отноше­ние Fa /Fr	Конструктив­ное обозна­чение и угол контакта	Осевая со­ставляющая радиальной нагрузки S в долях от Fr
0,35 - 0,8	36000; а= 12°	0,3 Fr
0,81-1,2	46000; а = 26°	0,6 Fr
Св. 1,2	66000 а =36°	0,9 Fr

Примечание. При  применяют однорядные радиальные шариковые подшипники. Допустимо использование особо лёгкой и сверхлегкой серий. При весьма высоких скоростях лёгкая серия предпочтительнее. Для высоких скоростей подшип­ник с данным углом контакта непригоден

                                                                                                   

                                                                                                          

 

                                                                                                             Таблица 11.6.

                Значения коэффициентов радиальной X₀ и осевой Y₀ нагрузок

 

Тип подшипника	Однорядные подшипники		Двухрядные. подшипники
	X0	Y0	X0	Y0
Шарикоподшипники радиальные	0,6	0,5	0,6	0,5
Шарикоподшипники радиально-упорные с  а°: 18 19 20 25 26 30 35 36 40	0,5	0,43 0,43 0,42 0,38 0,37 0,33 0,29 0,28 0,26	1	0,86 0,86 0,84 0,76 0,74 0,66 0,58 0,56 0,52
Шарикоподшипники самоус­танавливающиеся и ролико­подшипники самоустанавли­вающиеся и конические	0,5	0,22 ctg a	1	0,44 ctg a

Примечание. Для пары одинаковых однорядных радиально-упорных подшипников, установленных узкими или широкими торцами ко­лец друг к другу, следует применять те же значения коэффициентов X₀ и Y₀, что и для одного двухрядного. Для двух и более оди­наковых однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, установлен­ных последовательно (по схеме «тандем»), следует применять те же значения коэффициентов   X₀, Y₀, что и для одного такого же под­шипника.

 

Подбор подшипников шариковых и радиальных с цилиндри­ческими роликами при действии на них только радиальных нагрузок ведут в таком порядке:

а) выполняют эскизную компоновку узла и приблизительно намечают расстояние между подшипниками;

б) определяют реакции опор;

в) определяют эквивалентные нагрузки подшипников;

г) задавшись долговечностью , наиболее нагруженного   подшипника, вычисляют по формуле (11.2) требуемую динами­ческую грузоподъёмность его С;

д)  подбирают по диаметру посадочного места номер под­шипника, начиная с легких серий, находят его динами­ческую грузоподъемность и проверяют выполнение условия С < [С], где [С] – значение динамической грузоподъёмности по табл. приложения или по каталогу.

Если это условие не выполнено, то переходят от лёгкой серии к средней или тяжелой (при том же диаметре цапфы d). Если подшипник по своим габаритам применить в данном узле нет возможности, то следует перейти к другому типу подшипника, например, от шариковых к роликовым, или к другой схеме расположения их на валу. При осложнениях в выборе радиально-упорных подшипников (при наличии больших осевых нагрузок и др.) рекомендуется переходить на подшипники с большим углом контакта (а = 26 – 36°). В некоторых случаях может оказаться, что все эти меры не дадут желаемого эффекта, тогда следует увеличить диаметр посадочного места и проверить подшипник большего номера.

Если [С] значительно выше С даже при применении подшипника легкой серии (что часто имеет место для тихо­ходных валов редукторов с цилиндрическими прямозубыми колесами и для валов колёс червячных редукторов), то диа­метр цапфы вала уменьшать ни в коем случае не следует, так как он определён из расчёта на прочность; расчётная долго­вечность подшипника будет намного больше регламентиро­ванной.

Выбор радиально-упорных шариковых и конических роли­ковых подшипников ведут в другой последовательности:

а) учитывая условия эксплуатации, конструкцию узла, диаметр цапфы, намечают типоразмер подшипника;

б) выполняют эскизную компоновку узла, определяют точки приложения радиальных реакций (размер а, который зависит от е);

в) определяют суммарные реакции опор;

г) вычисляют эквивалентные нагрузки подшипников (коэф­фициенты X и У зависят от величины  е, для нахождения которой необходимо знать типоразмер подшипника);

д) по таблицам приложения или по каталогу определяют динамическую грузоподъёмность намеченного подшипника;

е) по эквивалентной нагрузке и динамической грузоподъёмности вычисляют теоретическую долговечность подшипника, которая не должна быть меньше требуемой; если это условие не обеспечивается, то выбирают подшипники других серий и типов, увеличивают диаметр цапфы вала.

Таблица 11.3.         Значения Кт

   Ниже приводятся рекомендуемые схемы установки подшипников в редукторах для конкретного конструирования подшипниковых опор, ( см. также [7] ).

 

  Рис. 11.5.

Вал-шестерня установлен на радиальных подшипниках (в распор).

 

Во избежание защемления тел качения от температурных деформаций предусматривают зазор (a), превышающий тепловое удлинение , где a = 12∙10^-6 коэффициент линейного расширения стали ⁰С; t ₀ – начальная температура вала и корпуса, t ₁ –рабочая температура вала и корпуса,   l – расстояние между опорами.

Рис. 11.6.   Червячный вал установлен на двух конических роликоподшипниках; правый подшипник «плавающий», (радиальный однорядный)

 

 

Рис. 11.7. Вал установлен на двух радиально-упорных шарикоподшипниках; левый подшипник – «плавающий»

 

 

 

Рис. 11.8. Вал установлен на двух радиально-упорных шарикоподшипниках; левый подшипник – «плавающий»

 Более подробно схемы установки подшипников приведены в источнике [7;].

 

Далее показаны наиболее распространённые схемы уплотнений подшипниковых узлов, базирующиеся на серийно выпускаемых уплотнительных элементах.

 

Рис. 11.9. Способы установки ман­жетных уплотнений: а) одноманжетное, б) 2-х манжетное

Рис. 11.10. Лабиринтное (осевое) уплот­нение

Рис. 11.11. Узел подшипника с манжетным уплотнением (за­крытые )

Рис. 11.12. Щелевое уплотнение

 

  Рис.11.13. Лабиринтное (радиальное) уплотнение

    

 Применение в курсовых проектах войлочных сальниковых уплотнений не рекомендуется.

                                                                                                         Таблица 11.7.

    Размеры лабиринтных и щелевых уплотнений, мм (рис. 11.10 –11.13)

d вала	e	f1	f2	t	t1	r
10-45  50-75  80-110	0,2  0,3 0,4	1 1,5 2	1,5 2,5 3	4,5  4,5 6	3 3 4	1,5  2  2

                                                                                                       

                                                                                                         

                                                                                                        Таблица 11.8.