Проверка долговечности подшипников

1 - й в а л.

 

Выбираем подшипник роликовый конический однорядный (по ГОСТ 333-79) 7306 средней серии со следующими параметрами:

 

d = 30 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 72 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 43 кН - динамическая грузоподъёмность;

Co= 29,5 кН - статическая грузоподъёмность.

 

a = 12 Н.

Радиальные нагрузки на опоры:

Pr1= 1225,81 H;

Pr2= 2415,972 H.

 

Отношение Fa/ Co= 966,251 / 29500 = 0,033; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,34. Здесь Fa= -966,251 Н - осевая сила, действующая на вал.

В радиально-упорных подшипниках при действии на них радиальных нагрузок возникают осевые составляющие S, определяемые по формулам:

 

S1= 0.83 xe xPr1= 0.83 x0,34 x1225,81 = 345,924 H;

S2= 0.83 xe xPr2= 0.83 x0,34 x2415,972 = 681,787 H.

 

Тогда осевые силы действующие на подшипники, установленные враспор, будут равны (см. стр. 216[1]):

 

Pa1= S2+ Fa= 681,787 + 966,251 = 1648,038 H.

Pa2= -S2= -681,787 H;

 

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

 

Рэ= (Х xV xPr1+ Y xPa1) xКбxКт,

 

где - Pr1= 1225,81 H - радиальная нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности Кб= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент Кт= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение Pa1/ (Pr1xV) = 1648,038 / (1225,81 x1) = 1,344 > e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 0,4; Y = 0,78.

Тогда: Pэ= (0,4 x1 x1225,81 + 0,78 x1648,038) x1,6 x1 = 3865,555 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = (C / Рэ)10/3= (43000 / 3865,555)10/3= 3072,713 млн. об.

Расчётная долговечность, ч.:

Lh= L x106/ (60 xn1) = 3072,713 x106/ (60 x716) = 71524,977 ч,

что больше 10000 ч. (минимально допустимая долговечность подшипника), установленных ГОСТ 16162-85 (см. также стр.307[1]), здесь n1= 716 об/мин - частота вращения вала.

 

Рассмотрим подшипник второй опоры:

 

Отношение Pa/ (Pr2xV) = 681,787 / (2415,972 x1) = 0,282 £ e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 1; Y = 0.

Тогда: Pэ= (1 x1 x2415,972 + 0 x681,787) x1,6 x1 = 3865,555 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = (C / Рэ)10/3= (43000 / 3865,555)10/3= 3072,713 млн. об.

Расчётная долговечность, ч.:

Lh= L x106/ (60 xn1) = 3072,713 x106/ (60 x716) = 71524,977 ч,

что больше 10000 ч. (минимально допустимая долговечность подшипника), установленных ГОСТ 16162-85 (см. также стр.307[1]), здесь n1= 716 об/мин - частота вращения вала.

 

 

2 - й в а л.

 

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 307 средней серии со следующими параметрами:

 

d = 35 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 80 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 33,2 кН - динамическая грузоподъёмность;

Co= 18 кН - статическая грузоподъёмность.

 

Радиальные нагрузки на опоры:

Pr1= 3060,357 H;

Pr2= 3855,591 H.

Будем проводить расчёт долговечности подшипника по наиболее нагруженной опоре 2.

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

 

Рэ= (Х xV xPr2+ Y xPa) xКбxКт,

 

где - Pr2= 3855,591 H - радиальная нагрузка; Pa= Fa= 967,277 H - осевая нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности Кб= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент Кт= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение Fa/ Co= 967,277 / 18000 = 0,054; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,257.

Отношение Fa/ (Pr2xV) = 967,277 / (3855,591 x1) = 0,251 £ e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 1; Y = 0.

Тогда: Pэ= (1 x1 x3855,591 + 0 x967,277) x1,6 x1 = 6168,946 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = (C / Рэ)3= (33200 / 6168,946)3= 155,877 млн. об.

Расчётная долговечность, ч.:

Lh= L x106/ (60 xn2) = 155,877 x106/ (60 x227,302) = 11429,508 ч,

что больше 10000 ч. (минимально допустимая долговечность подшипника), установленных ГОСТ 16162-85 (см. также стр.307[1]), здесь n2= 227,302 об/мин - частота вращения вала.

 

 

3 - й в а л.

 

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 309 средней серии со следующими параметрами:

 

d = 45 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 100 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 52,7 кН - динамическая грузоподъёмность;

Co= 30 кН - статическая грузоподъёмность.

 

Радиальные нагрузки на опоры:

Pr1= 1660,093 H;

Pr2= 2993,198 H.

Будем проводить расчёт долговечности подшипника по наиболее нагруженной опоре 2.

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

 

Рэ= (Х xV xPr2+ Y xPa) xКбxКт,

 

где - Pr2= 2993,198 H - радиальная нагрузка; Pa= Fa= 717,26 H - осевая нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности Кб= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент Кт= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение Fa/ Co= 717,26 / 30000 = 0,024; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,211.

Отношение Fa/ (Pr2xV) = 717,26 / (2993,198 x1) = 0,24 > e;£ e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 0,56; Y = 2,081.

Тогда: Pэ= (0,56 x1 x2993,198 + 2,081 x717,26) x1,6 x1 = 5069,628 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = (C / Рэ)3= (52700 / 5069,628)3= 1123,32 млн. об.

Расчётная долговечность, ч.:

Lh= L x106/ (60 xn3) = 1123,32 x106/ (60 x90,921) = 205915,025 ч,

что больше 10000 ч. (минимально допустимая долговечность подшипника), установленных ГОСТ 16162-85 (см. также стр.307[1]), здесь n3= 90,921 об/мин - частота вращения вала.