Подобрать подшипники качения для ведомого вала цилиндрической косозубой передачи

Требуемая долговечность подшипников [L₁₀_h]=12·10³ часов, надежность работы – 90 %. Условия применения подшипников – обычные. Данные для расчета берем в табл. 6, 8, 15 и заносим в табл. 16.

Таблица 16. Исходные данные

Нагрузки, действующие на подшипники; Н	Диаметр вала под подшипник; d_П, мм	Частота вращения ведомого вала; n₂, об/мин
R_Бх	R_Бу	R_Гх	R_Гу	F_a

1. Выбор типа подшипников

По условиям компоновки и работы подшипниковых узлов и с учетом небольшой величины осевой нагрузки назначаем для обеих опор шариковый радиальный однорядный подшипник (см. табл. 17).

Таблица 17. Основные параметры подшипников

по ГОСТ 8338-75 (выборка)

Обоз-на-чение	Размеры, мм	Грузоподъемность, кН	Обозна- чение	Размеры, мм	Грузоподъемность, кН
d	D	В	r	C_r	C_or	d	D	В	r	C_r	C_or
				1,5	12,7	6,2						35,1	19,8
				1,5	14,0	6,95					2,5	43,6	25,0
				1,5	19,5	10,0					2,5	52,0	31,0
					25,5	13,7					2,5	56,0	34,0
					32,0	17,8					2,5	61,8	37,5
					33,2	18,6					2,5	66,3	41,0

По таблице 17 в соответствии с посадочным диаметром на вал, где

d = d_П, выбираем подшипник и выписываем всего характеристики. В соответствии с условиями работы и типом подшипника принимаем коэффициенты для расчета: V = 1; К_Б =1,3; К_Т=1; Х = 1; Y = 0; а₁= 1; а₂₃= 0,7.

Все полученные значения параметров, без указаний, округляем до ближайшего большего стандартного числа по ГОСТ 6636-69 (целого четного или кратного 5)

2. Определяем суммарные реакции опор вала, R_i , Н (см. задача IV, рис. 9):

;

Далее расчет ведем по наиболее нагруженной опоре, R_i _max ,Н.

3. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку на подшипник, P_r , Н:

P_r = (VXR_i _max +YF_a )·К_Б ·К_Т

4. Определяем скорректированную расчетную долговечность подшипника, L₁₀_ah, час:

5. Оцениваем пригодность выбранного подшипника по соотношению

L₁₀_ah ≥[L₁₀_h ]; и делаем вывод[2].

Конструирование подшипникового узла (рис. 11)

Схема установки подшипников — «враспор» — вал зафиксирован в двух опорах, причем в каждой опоре в одном направлении.

В конструкции редуктора (рис. 11) применены закладные крышки, регулирование радиальных подшипников выполнено установкой компенсаторного кольца, установленного между торцами наружного кольца подшипника и крышки. Для удобства сборки компенсаторное кольцо нужно устанавливать со стороны глухой крышки подшипника. При установке радиальных шарикоподшипников между торцом наружного кольца подшипника и торцом крышки подшипника оставляют зазор а=0,2…0,5 мм для компенсации тепловых деформаций (рис. 10).

Зазор оставляют со стороны крышки имеющей отверстие для выходного конца вала. Этот зазор на чертежах сборочных единиц не показывают. Для смазывания зубчатой передачи предусмотрена картерная смазка. При картерном смазывании зубчатой передачи подшипники смазывают брызгами масла, стекающими с колес, валов и со стенок корпуса. Для смазывания выбираем индустриальное масло по таблицам 18 и 19.

Таблица 18.

Контактное напряжение σ_Н =[σ_H ], МПа	Рекомендуемая кинематическая вязкость масла, мм²/с; при окружной скорости колес, м/с
До 2	2…5	Свыше 5
Для зубчатых передач работающих при 40 ºС
До 600
600…1000

Таблица 19.

Марка масла	Кинематическая вязкость, мм²/с (см. табл. 18)
Для зубчатых передач работающих при 40 ºС
И-Л-А-22	19…25
И-Г-А-32	29…35
И-Г-А-46	41…51
И-Г-А-68	61…75

Для предупреждения вытекания смазочного масла, а также для защиты от загрязнения извне, подшипниковые узлы снабжают уплотнительными устройствами — манжетами.

Примечания:

Чертеж схемы подшипникового узла ведомого вала зубчатой передачи вычерчивается в соответствии с рис. 9. Общий вид редуктора представлен на рис. 11. На чертеже указать наименование деталей, входящих в конструкцию подшипникового узла ведомого вала зубчатой передачи. К стандартным деталям относятся: подшипник, компенсаторное кольцо, гайка, шайба, манжета, шпонка.

ЗАДАЧА VI. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ

1. Расчет шпоночных соединений

Выбрать тип стандартных шпоночных соединений для ведомого вала цилиндрической косозубой передачи с зубчатым колесом и звездочкой; подобрать размеры шпонок

Исходные данные берем из табл. 14 и табл. 16:

Диаметр посадочного места под зубчатое колесо; d_К = мм

Диаметр выходного конца вал; d_В = мм

Вращающий момент на ведомом валу: М₂= Н·м

Эквивалентный момент (задача IV, п. 2.7); М_{экв IIIВ}= Н·м

Допускаемое напряжение смятия,

[σ]_см=150 МПа.

1.1. Выбор типа соединения

При конструировании нескольких шпоночных пазов на одном валу их располагают на одной образующей. Для разных ступеней одного и того же вала назначать одинаковые по сечению шпонки, исходя из ступени меньшего диаметра. Для соединений принимаем призматические шпонки (рис. 12, табл. 20).

Таблица 20. Шпонки призматические ГОСТ 23360-78 (выборка)

Диаметр вала, d, мм	Сечение шпонки,	Глубина паза, мм	Диаметр вала, d, мм	Сечение шпонки,	Глубина паза, мм
b	h	вала, t₁	ступицы, t₂	b	h	вала, t₁	ступицы, t₂
мм	мм
От 12 до 17				2,3	От 38 до 44				3,3
От 17 до 22			3,5	2,8	От 44 до 50			5,5	3,8
От 22 до 30				3,3	От 50 до 58				4,3
От 30 до 38				3,3	От 58 до 65				4,4

Примечание. Длину призматической шпонки выбираем из ряда: 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140.

Выбрали шпонку и выписываем параметры: b = ; h =; t₁=; t₂=.

1.2. Определяем длину шпонки для соединения вала со звездочкой, l_p₁, мм: