Исходные данные для расчета: частота вращения вала n = 140 мин-1; требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L'10ah = 26280 ч.; диаметр посадочных поверхностей вала d = 55 мм; максимальные длительно действующие силы: Fr1max = Fr/2 = 585.64 Н, Fr2max = Fr/2 = 585.64 Н, FAmax = 3313 Н; режим нагружения - 0 - постоянный; ожидаемая температура работы tраб = 50oC.
Для типового режима нагружения 0 коэффициент эквивалентности KE = 1. Вычисляем эквивалентные нагрузки:
Fr1 = KEFr1max = 1 ∙ 585.64 = 585.64 Н;
Fr2 = KEFr2max = 1 ∙ 585.64 = 585.64 Н;
FA = KEFAmax = 1 ∙ 3313 = 3313 Н.
Предварительно назначаем шариковые радиальные подшипники легкой серии 211. Схема установки подшипников - враспор.
Для выбранной схемы установки подшипников следует:
Fa1 = FA = 3313 Н;
Fa2 = 0.
Дальнейший расчет производим для более нагруженной опоры 1.
1. Для принятых подшипников из табл. 24.10 [1] находим:
Cr = 43600 Н;
C0r = 25000 Н.
2. Отношение iFa/C0r = 1∙3313/25000 = 0.133.
Из табл. 7.1 [1, стр.104] выписываем, применяя линейную интерполяцию значений (т.к. значение iFa/C0r является промежуточным) X = 0.56, Y = 1.4, e = 0.32.
|
|
3. Отношение Fa/(VFr) = 3313/(1∙585.64) = 5.657, что больше e = 0.32 (V=1 при вращении внутреннего кольца). Окончательно принимаем X = 0.56, Y = 1.4.
4. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка
Pr = (VXFr + YFa)KбKт.
Принимаем Kб [1, табл. 7.4 стр 107]; Kт = 1 (tраб < 100o).
Pr = (1 ∙ 0.56 ∙ 585.64 + 1.4 ∙ 3313) ∙ 1.4 ∙ 1 =
= 6952.62 Н.
5. Расчетный скорректированный ресурс подшипника при a1 = 1 (вероятность безотказной работы 90%, табл. 7.5 [1]), a23 = 0.7 (обычные условия применения, см. стр. 108 [1]), k = 3 (шариковый подшипник):
L10ah = a1a23∙(Cr/Pr)k ∙ (106/60n) =
= 1 ∙ 0.7 ∙ (43600/6952.62)3∙(106/60∙140) = 20551 ч.
6. Так как расчетный ресурс меньше требуемого: L10ah < L'10ah (20551 < 26280), то назначенный подшипник 211 непригоден. При требуемом ресурсе 90%.
Проверим роликовые конические подшипники легкой серии.
1. Для принятых подшипников из табл. 24.10 [1] находим:
Cr = 84200 Н;
C0r = 61000 Н;
Y = 1.5;
e = 0.40
2. Отношение Fa/(VFr) = 3313/(1∙585.64) = 5.657, что больше e = 0.40 (V=1 при вращении внутреннего кольца). Окончательно принимаем Y = 1.5, X = 0.4 (по рекомендации[1, стр. 106]).
3. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка
Pr = (VXFr + YFa)KбKт.
Принимаем Kб [1, табл. 7.4 стр 107]; Kт = 1 (tраб < 100o).
Pr = (1 ∙ 0.4 ∙ 585.64 + 1.5 ∙ 3313) ∙ 1.4 ∙ 1 =
= 7285.26 Н.
4. Расчетный скорректированный ресурс подшипника при a1 = 1 (вероятность безотказной работы 90%, табл. 7.5 [1]), a23 = 0.7 (обычные условия применения, см. стр. 108 [1]), k = 3.33 (роликовый подшипник):
L10ah = a1a23∙(Cr/Pr)k ∙ (106/60n) =
= 1 ∙ 0.7 ∙ (84200/7285.26)3.33∙(106/60∙140) = 288513 ч.
5. Так как расчетный ресурс больше требуемого: L10ah > L'10ah (288513 > 26280), то предварительно назначенные подшипники 7211A пригодны. При требуемом ресурсе 90%.