Лекции.Орг


Поиск:




Расчёт подшипников качения




 

Исходными данными к расчету подшипников качения являются: частота вращения вала , мин-1; реакции опор в вертикальной плоскости , Н, и , Н; реакции опор в горизонтальной плоскости , Н, и , Н; осевая нагрузка в зацеплении передачи , Н (отсутствует в цилиндрической прямозубой передаче); срок службы механизма в часах ; условное обозначение предварительно подобранного подшипника.

В начале расчёта определяются нагрузки на подшипники в порядке, представленном в таблице 3.1.


Таблица 3.1 – Порядок определения нагрузок на подшипники

Параметр Обозна-чение Определение параметра
Паспортная динамическая и статическая грузоподъёмность подшипника , Выбираем по таблицам А.4, А.5 или А.6, по условному обозначению предварительно подобранного подшипника.
Радиальные нагрузки на подшипники
Нагрузка на левой опоре (рисунок А.2)
Нагрузка на правой опоре (рисунок А.2)
Осевые нагрузки на подшипники (не определяются для шариковых радиальных подшипников)
Эксцентриситет Определяем по таблице А.13 в зависимости от отношения .
Угол контакта подшипника Выбираем по таблице А.5 или таблице А.6 для подшипника, предварительно подобранного в расчете вала по его условному обозначению.
Относительныйэксцентриситет = при ; = при
Внутреннее усилие в левом подшипнике
Внутреннее усилие в правом подшипнике
Осевые нагрузки на подшипники ,   Согласно схеме, изображенной на рисунке А.2: если и , то и ; если и , то и ; если и , то и

 

После определения радиальных и осевых нагрузок, действующих на подшипники производится расчет подшипников по динамической и статической грузоподъемности, порядок которого представлен в таблице 3.2.


Таблица 3.2 – Порядок расчета подшипников по динамической и статической грузоподъемности.

Параметр Обозна-чение Определение параметра
Расчет подшипников по динамической грузоподъемности
Коэффициент вращения = 1 при вращающемся внутреннем кольце подшипника, =1,2 при вращающемся наружном кольце подшипника
Находим отношения для левого и правого подшипников , Сравниваем отношение с эксцентриситетом и по таблице А.13 определяем коэффициенты радиальной и осевой сил для левого и правого подшипников и (для шариковых радиальных, если , то = 1, = 0)
Коэффициент безопасности Нагрузка спокойная КБ = 1; нагрузка с умеренными толчками =1,3 – 1,5 нагрузка с сильными толчками =2,5 ‑ 3
Температурный коэффициент = 1 при температуре до 100°C; = 1,05 ‑ 1,4 при температуре 125 ‑ 250°
Эквивалентная динамическая нагрузка для левого и правого подшипников , , . Дальнейший расчет ведется для подшипника с наибольшей эквивалентной динамической нагрузкой
Ресурс работы подшипника
Коэффициент долговечности = 1 при вероятности безотказной работы P(t) = 0,9
Обобщённый коэффициент влияния качества металла, технологии производства, конструкции и условий эксплуатации Для шариковых подшипников при нормальных условиях = 0,7 ‑ 0,8; для роликовых подшипников при нормальных условиях = 0,6 ‑ 0,7
Показатель степени р = 3 – для шариковых подшипников; р = 3,33 – для роликовых подшипников
Действительная динамическая грузоподъёмность
Условие выбора по динамической грузоподъемности   < . Если условие не выполняется, то подбираем подшипник с большей серией диаметра. Например, подшипник 6 1 12 не подходит по динамической грузоподъемности ‑ подбираем подшипник 6 2 12 или 6 3 12, для которого значение будет большим.

Окончание таблицы 3.2

 

Параметр Обозна-чение Определение параметра
Расчет подшипников по статической грузоподъемности
Статические коэффициенты радиальной и осевой сил X0, Y0 Определяем по таблице А.14 в зависимости от вида подшипника
Эквивалентная статическая нагрузка для левого и правого подшипников , . Дальнейший расчет ведется для подшипника с наибольшей эквивалентной статической нагрузкой
Условие выбора по статической грузоподъемности   < . Если условие не выполняется, то подбираем подшипник с большей серией диаметра

 


Список литературы

 

1 Иванов, М. Н. Детали машин: учебник / М. Н. Иванов, В. А. Финогенов. – М.: Высш. шк., 2008. – 408 с.: ил.

2 Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П. Ф. Дунаев, О. В. Леликов. ‑ М.: Высш. шк., 1998. – 447 с.: ил.

3 Кузьмин, А. В. Расчёты деталей машин: справ. пособие / А. В. Кузьмин, И. М. Чернин, Б. С. Козинцев. – Минск: Выш. шк., 1986. – 400 с.: ил.

 


Приложение А

(справочное)

 

Таблица А.1 – Механические свойства качественных конструкционных сталей

 

Марка стали Предел текучести , MПа Предел прочности , МПа
Сталь 08    
Сталь 10    
Сталь 15    
Сталь 20    
Сталь 25    
Сталь 30    
Сталь 35    
Сталь 40    
Сталь 45    
Сталь 50    
Сталь 55    
Сталь 60    

 

Таблица А.2 – Ряд диаметров манжет по ГОСТ 8752-79

 

dМ от 10 до 20 мм                      
dМ св 20 до 36 мм                      
dМ св 36 до 58 мм                      
dМ св 58 до 90 мм                      
dМ св 90 мм               И далее через 5 мм

 

Таблица А.3 – Выходные концы валов по ГОСТ 12080-66

 

Диаметр d, мм Длина l, мм
Исполнение
   
6; 7   -
8; 9   -
10; 11    
12; 14    
16; 18; 19    
20; 22; 24    
25; 28    
30; 32; 36; 38    
40; 42; 45; 48; 50; 53; 55    
60; 63; 65; 70; 75    
80; 85; 90; 95    
100; 105; 110; 120; 125    

 

в)
б)
а)

a – подшипник шариковый радиальный однорядный ГОСТ 8338-75; б ‑ подшипник шариковый радиально-упорный однорядный ГОСТ 831-75; в ‑ подшипник роликовый радиально-упорный
ГОСТ 27365-87

 

Рисунок А.1 – Подшипники качения

 

Рисунок А.2 – Схема определения усилий в радиально-упорных подшипниках


Таблица А.4 – Подшипники шариковые радиальные ГОСТ 8338-75

 

Диаметр внутреннего кольца dП, мм Обозначение подшипника Диаметр внешнего кольца DП, мм   Ширина B, мм Динамическая грузоподъемность , кН Статическая грузоподъемность , кН
        9.36 4,50
      12,7 6,20
        11,2 5,60
      14,0 6.95
        13,3 6,80
      19,5 10,0
        28,1 14,6
      47,0 26,7
        15.9 8,50
      25,5 13,7
        21,2 12,2
      33,2 18,6
        21,6 13,2
      35,1 19,8
        28,1 17,0
      43,6 25,0
        29,6 18,3
      : 52,0 31,0
        30,7 19,6
      56,0 34,0
        37,7 24,5
      61,8 37,5
        39,7 26,0
      66,3 41,0
        47,7 31,5
      70,2 45,0
        49,4 33,5
      82,3 53,0
        57,2 39,0
      95,6 62,0
        60,5 41,5
        69,5
        60,5 41,5
        79,0

 


Таблица А.5 – Подшипники шариковые радиально-упорные ГОСТ 831-75

 

Диаметр внутреннего кольца dП, мм Обозначение подшипника Диаметр внешнего кольца DП, мм Ширина B, мм Динамическая грузоподъемность , кН Статическая грузоподъемность , кН
  36104К6     7,8 5,2
36204К6     20,0 15,3
  29,0 16,4
  36205К6     27,0 20,4
  36,8 21,4
        14,5 7,88
36206К6     32,0 25,5
  38,7 23,1
  36207К6     35,5 28,5
  40,6 24,9
        18,9 11,1
36208К6     41,5 34,5
  50,3 31,5
        22,5 13,4
36209К6     50,0 42,5
  60,8 38,8
  36210К6     69,4 42,5
  69,4 38,8
        32,6 21,1
36211К6     60,0 52,0
  61,0 45,9
        37,4 24,5
36212К6     73,5 65,5
  78,4 53,8
  36213К6     73,5 65,5
  87,9 60,0
        46,1 31,7
36214К6     81,5 76,5
  94,4 65,1
        47,3 33,4
3621K6     90,0 85,0
  11,1 76,2
        56,0 40,1
36216К6     14,8 107,0
  14,8 107,0
        57,4 42,1
36217К6     20,0 15,3
  29,0 16,4
        63,5 47,2
36218К6     27,0 20,4
  36,8 21,4
Примечание ‑ 36000К6 – угол контакта α = 15º; 46000 – угол контакта α = 26º

 

 

Таблица А.6 – Подшипники роликовые радиально-упорные ГОСТ 27365-87

 

Диаметр внутрен-него кольца dП, мм Обозначе-ние подшип-ника Диаметр внешнего кольца DП, мм   Ширина B, мм Угол контакта α, град Динамическая грузоподъем-ность , кН Статическая грузоподъем-ность , кН
  2007104А     14° 22,9 15,6
7204А     12°57'10" 26,0 16,6
  2007105А     16° 25,5 18,3
7205А     14°02'10" 29,2 21,0
  2007106А     16° 33,6 24,5
7206А     14°02'10" 38,0 25,5
  2007107А     16°50' 40,2 30,5
7207А     14°02'10" 48,4 32,5
  2007108А     14°10' 49,5 40,0
7208А     14°02'10" 58,3 40,0
  2007109А     14°40' 55,0 44,0
7209А     15°06'34" 62,7 50,0
  2007110A     15°45' 57,2 48,0
7210A     15°38'32" 70,4 55,0
  2007111А     15°10' 76,5 64,0
7211A     15°06'34" 84,2 61,0
  20p7112A     16° 76,5 67,0
7212A     15°06'34" 91,3 70,0
  2007113A     17° 78,1 68,0
7213A     15°06'34" 108,0 78,0
  2007114A     16°10' 95,2 83,0
7214А     15°38'32" 119,0 89,0
  2007115A     17° 99,0 88,0
7215А     16°10'20" 130,0 100,0
  2007116A     15°45' 1,8,0 116,0
7216А     15°38'32" 140,0 114,0
  2007117A     16°25' 130,0 120,0
7217А     15°38'32" 165,0 134,0
  2007118A     15°45' 157,0 146,0
7218А     15°38'32" 183,0 150,0
  2007119A     16°25' 157,0 146,0
7219А     15°38'32" 205,0 156,0
  2007120A     17° 161,0 158,0
7220А     15°38'32" 233,0 190,0

 


Таблица А.7 – Размеры шпонок призматических ГОСТ 23360-78

 

Диаметр вала d, мм Сечение шпонки b×h, мм
От 6 до 8 2 × 2
От 8 до 10 3 × 3
От 10 до 12 4 × 4
От 12 до17 5 × 5
От до 22 6 × 6
От 22 до 30 7 × 7
От 22 до 30 8 × 7
От 30 до 38 10 × 8
От 38 до 44 12 × 8
От 44 до 50 14 × 9
От 50 до 58 16 × 10
От 58 до 65 18 × 11
От 65 до 75 20 × 12
От 75 до 85 22 × 14
От 85 до 95 24 × 14
От 95 до 110 28 × 16
От 100 до 130 32 × 18

 

 

Рисунок А.3 – Шпонка призматическая ГОСТ 23360-78

 

Таблица А.8 – Размеры канавки для выхода шлифовального
круга ГОСТ 8820-69

 

d, мм b, мм d1, мм r, мм
10 ‑ 50 3,0 d - 0,5 1,0
50 ‑ 100 5,0 d - 1 1,6
Свыше100 10,0 2,0

 


Таблица А.9 – Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для галтели и канавки для выхода шлифовального круга

 

при , МПа
               
  0,01 1,55 1,6 1,65 1,7 1,4 1,4 1,45 1,45
0,02 1,8 1,9 2,0 2,15 1,55 1,6 1,65 1,7
0,03 1,8 1,95 2,05 2,25 1,55 1,6 1,65 1,7
0,05 1,75 1,9 2,0 2,2 1,6 1,6 1,65 1,75
  0,01 1,9 2,0 2,1 2,2 1,55 1,6 1,65 1,75
0,02 1,95 2,1 2,2 2,4 1,6 1,7 1,75 1,85
0,03 1,95 2,1 2,25 2,45 1,65 1,7 1,75 1,9
  0,01 2,1 2,25 2,35 2,5 2,2 2,3 2,4 2,6
0,02 2,15 2,3 2,45 2,65 2,1 2,15 2,25 2,4

 

Таблица А.10 – Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для шпоночного паза

 

, МПа
Паз выполнен концевой фрезой Паз выполнен дисковой фрезой
  1,8 1,5 1,4
  2,0 1,55 1,7
  2,2 1,7 2,05
  2,6 1,9 2,4

 

Таблица А.11 – Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для шлицов и резьбы

 

, МПа
для шлицев для резьбы для прямобочных шлицев для эвольвентных шлицев для резьбы
  1,45 1,8 2,25 1,45 1,35
  1,6 2,2 2,45 1,5 1,7
  1,7 2,45 2,65 1,55 2,1
  1,75 2,9 2,8 1,6 2,35

 


Таблица А.12 – Коэффициент поверхностного упрочнения

 

Способ упрочнения поверхности
= 1 = 1,1 ‑ 1,5 более 1,8
Закалка ТВЧ 1,3 — 1,6 1,6 — 1,7 2,4 — 2,8
Азотирование 1,15 — 1,25 1,3 — 1,9 2,0 — 3,0
Обкатка роликом 1,2 — 1,4 1,5 — 1,7 1,8 — 2,2
Дробеструйный наклеп 1,1 — 1,3 1,4 — 1,5 1,6 — 2,5

 

Таблица А.13 – Справочные данные для расчёта подшипников

 

Тип подшипника , град
X Y X Y
Радиальный шариковый однорядный   0,014     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 1,30
0,17 1,31 0,34
0,28 1,15 0,38
0,42 1,04 0,42
0,56 1,00 0,44
Радиально-упорный шариковый однорядный   0,014     0,45 1,81 0,30
0,029 1,62 0,34
0,057 1,46 0,37
0,086 1,34 0,41
0,11 1,22 0,45
0,17 1,13 0,48
0,29 1,14 0,52
0,43 1,01 0,54
0,57 1,00 0,54
      0,41 0,87 0,68
      0,37 0,66 0,95
Подшипники роликовые конические однорядные       0,4

 

Таблица А.14 – Статические коэффициенты радиальной и осевой сил

 

Тип подшипника X Y
Радиальный шариковый 0,6 0,5
Радиально-упорный шариковый 0,5 0,47 — 0,28 (при =12 — 36º)
Радиально-упорный роликовый 0,5

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-02-28; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 536 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Логика может привести Вас от пункта А к пункту Б, а воображение — куда угодно © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

785 - | 786 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.