Пример 1. Проверочный расчет роликового конического подшипника для выходного вала цилиндрического косозубого редуктора

1.1 Расчётная схема. Исходные данные

Расчётная схема подшипника приведена на рис. 5.2.

Исходные данные:

силы реакции опор

R_A = = 688,3 Н;

R_В = = 843 Н;

внешняя осевая сила F_a = 196 Н;

частота вращения вала n₂ = 150 об/мин;

нагрузка спокойная, переменная, реверсивная, с умеренными толчками;

ресурс работы t = 30 000 часов;

подшипники роликовые конические однорядные легкой серии 7208 со следующими параметрами (выбраны по таблице 40 [Р. 10]):

d = 40 мм, Д = 80 мм, Т₂ = 19,75 мм,

[С_r ]= 46,5 кН – базовая (табличная) динамическая грузоподъемность,

[С₀ ] = 32,5 кН – базовая (табличная) статическая грузоподъемность,

Y = 1,56 – коэффициент восприятия осевой нагрузки;

e = 0,38 – коэффициент осевого нагружения.

1.2 Проверочный расчёт подшипника по динамической

грузоподъёмности

Расчет производится по наиболее нагруженной опоры R_B = 843 Н.

Определяем осевые соотношения R_s от радиальных сил нагружения и суммируем с внешней осевой силой F_a.

R_S = 0,83 eR_B = 0,83·0,38·843 = 265,9 H;

R_a = R_s + F_a = 265,9 + 196 = 461,9 H.

Для нормальной работы роликового конического подшипника необходимо, чтобы в опоре осевая сила, нагружающая подшипник, была не меньше осевой составляющей от действия радиальных нагрузок, т.е.

R_a ≥ R_S, R_a = 461,9 > R_S = 265,9 Н .

Вычисляем эквивалентную нагрузку по формуле:

R_E = (V·X·R_B + Y·R_a) · K_σ· K_T,

R_E = (1·0,4·843 + 1,56·461,9) ·1,4·1,0 ≈ 1480,9 Н,

где Х = 0,4 из таблицы 41 [ Р.10], так как

R_a/ V R_B = 461,9/1· 843 = 0,54 > е = 0,38.

Вычисляем расчётное значение динамической нагрузки:

С_{r тр} = R_{E кН.}

Так как действительная грузоподъемность С_r = 10,8 кН меньше допускаемой [С _r] = 46,5 кН, то работоспособность принятых подшипников обеспечивается.

Расчетную долговечность (ресурс) подшипника

L_h = a_{23 =} 0,65 часов.

Роликовый конический подшипник легкой серии обеспечивает большую работоспособность заданной, так как

L_h = 2,23·10⁶ ≥ L_hТР = 30000 час.