Расчет и выбор подшипников качения тихоходного вала

Червячного редуктора

 

Для расчета подшипников необходимо знать нагрузки на опоры. Известны составляющие усилия в зацеплении: действующее в вертикальной плоскости – F_t – окружное усилие; действующее в горизонтальной плоскости F_{а 2} и F_{r 2} – осевое и радиальное усилия. Опорами являются подшипники радиально-упорные конические.

В опорах возникают реакции в горизонтальной и в вертикальной плоскости. Схема к расчету показана на рис. 43. Смещение нагрузок в опорах рассчитаны из условия смещения точек приложения радиальных нагрузок, от внешних торцов подшипников, для схемы установки «враспор»:

.

Для этих подшипников дополнительно выписываем следующие данные:

C_r – динамическая грузоподъемность;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

е – коэффициент осевого нагружения.

Тихоходный вал вращается с частотой n_Т мин^–1. Из расчета известны реакции в опорах R_С и R_Д осевая нагрузка F_{а 2}.

Радиальные нагрузки в опорах: ; .

Рис. 43. Схема установки

подшипников «враспор»

 

Осевые составляющие от радиальной нагрузки возникают от действия радиальных реакций вследствие наклона контактных линий:

Определение осевых реакций.

Для нормальной работы радиально-упорных подшипников необходимо, чтобы в каждой опоре осевая сила, нагружающая подшипник, была бы не меньше осевой составляющей от действия радиальных нагрузок, т.е.

Кроме того, должно быть выполнено условие равновесия вала – равенство нулю суммы всех осевых сил, действующих на вал:

.

Коэффициенты осевой и радиальной нагрузки:

Определяем для каждой опоры отношение радиальной и осевой нагрузки и сравнивают с «e».

Опора C: если , то принимаем X= 1, y = 0

если > e, то принимаем X= 0,4, y (табличное значение).

Такие же реакции выполняют для опоры D.

Эквивалентная динамическая нагрузка:

Выбрать одно из трех условий:

Если и >0, то ,

Если < и , то ,

а) силы, действующие на вал в горизонтальной плоскости;

б) эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости;

в) силы, действующие на вал в вертикальной плоскости;

г) эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости

д) суммарная эпюра изгибающих моментов;

е) эпюра крутящих моментов.

Диаметр буртика:

где r – координата фаски подшипника.

Диаметр вала под колесом:

.

Диаметр буртика колеса:

где f = 5 – размер фаски колеса.

Выходной конец тихоходного вала имеет цилиндрическую или коническую форму и размеры (рис. 44)

 

 

 

Рис. 44. Узел вала червячного колеса (тихоходного)

Крышки подшипников

Отверстия под подшипники закрывают сквозными ГОСТ 18512-73 и глухими ГОСТ 18511-73 крышками (см. рис. 41), которые выбираются по диаметру наружного кольца подшипника D.

В гнездо сквозной крышки устанавливается манжета, которая выбирается по диаметру вала d_Т.

Под фланец крышки устанавливаются металлические прокладки для регулировки зазора в подшипниках.