Проверка работоспособности подшипников качения

 

Проверим подшипники наиболее нагруженного вала.

Радиальные нагрузки на подшипники:

Опора А:

 

, Н.

 

Опора B:

 

Н.

 

Радиальные нагрузки на колёсах: , , Н.

Наиболее нагружен подшипник, например, в опоре А, для него и проводится следующая проверка проверку.

Fэкв = V·X∙R+Y·Fa·Kt·Ks, Н,

где R и Fa - радиальная и осевая нагрузки.

X, Y - коэффициенты нагрузок R и Fa. X=1, Y=0 ([12] стр.360)

V - коэффициент вращения, зависящий от того какое кольцо подшипника вращается. V = 1 - при вращении внутреннего кольца.

Kt - температурный коэффициент. Kt = 1 при t° ≤ 125° C.

Ks - коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузок подшипников.

Ks = 1,2 ([12] стр.362)

 

Долговечность подшипников:

 

L =(60·n·Lh)/1000000, млн.об.

 

где Lh - назначенный ресурс подшипника ([10] стр.107, табл.11.1) при соответствующей частоте вращения, n, мин ¯¹.

Расчётное значение динамической грузоподъёмности:

 

Н.

где m = 3 - для шариковых подшипников.

Например, табличное значение динамической грузоподъёмности для подшипника 417:

Стабл = 174000 Н.

Следовательно, необходимо выполнение условия

Срасч < Стабл =174 кН.

 

Расчёт шпинделя.

 

Шпиндели металлорежущих станков, как правило, рассчитываются только на жёсткость. Основным видом деформации шпинделя, влияющим на точность работы станка, является изгиб.

Расчет диаметра шпинделя из условия обеспечения необходимой жёсткости 250÷500 Н/мкм:

d ≥ , мм,

где l - расстояние между опорами.

При расчёте на жёсткость шпиндель рассматривается как балка на двух опорах, причём тип опоры выбирается в зависимости от типа подшипников. Если передняя опора имеет два шариковых, или двухрядный, или один роликовый то можно считать, что в этом сечении поворот шпинделя отсутствует

 

 

Рис.9. Схемы для расчета шпинделей

а) балка на ножевых опорах; б) балка в заделке; в) учитывается реактивный момент; г) с учетом прогиба; д,е) учитывается положение приводного зубчатого колеса

 

Сила резания.

Р = 10∙С_р∙t^х∙S^y∙Vⁿ∙K_р , Н.

 

Прогиб шпинделя:

< [y], мм,

 

условие выполняется.

 

где I - момент инерции (изгибающий).

 

Допустимое биение переднего конца шпинделя:

, мкм

 

где Т - допуск на лимитирующий размер готового изделия, мкм.

Допустимый прогиб переднего конца шпинделя:

[y] = 0,33Т_д, мм

где Т_д - допуск на радиальное биение конца шпинделя, Т_д = 25 мкм.

.