Выбор подшипников зависит от трех основных факторов: нагрузки, скорости и срока службы. Но при этом следует принимать во внимание и другие условия работы, равно как и затраты на установку, эксплуатационные расходы и доступность на рынке. Необходимо учесть следующие аспекты:

• Нагрузка: радиальная, осевая или комбинированная? Какова её величина? Какова она по своему характеру: равномерная, легкая ударная или тяжелая ударная?


• Скорость: постоянная или переменная? Какова её величина? Движение однонаправленное или колебательное? Скорости вращения подшипников ограничены классом точности, используемой смазкой, конструкцией сепаратора и уплотнений.


• Требуемый срок службы: как долго должен проработать подшипник? Обычно это обозначается количеством часов работы при заданной скорости и нагрузке.


• Шум и вибрации: будет ли подшипник работать в условиях, где шум нежелателен или при высоких скоростях, когда необходима точная балансировка для предотвращения вибраций?


• Перекос: присутствует ли он? На какой градус?


• Температура: каковы температуры рабочей и окружающей среды? На рабочую температуру влияют скорость, нагрузка и внешние источники тепла.


• Условия среды: присутствуют ли загрязняющие или коррозионные вещества? Если да, то какие и в каком количестве?

Как только эти параметры определены и вычислены, соотнесите возможности различных типов подшипников с требованиями конкретного применения. Чтобы правильно выбрать подшипник, учитывайте не только условия эксплуатации, но и требования по техническому обслуживанию, а также совокупную стоимость.

Подшипники скольжения используются в основном там, где требования к грузоподъемности и максимальной скорости невелики и точность не слишком важна. Среди преимуществ можно назвать малые первоначальные и сборочные затраты.

Подшипники качения могут выдерживать более высокие нагрузки и скорости. Они имеют наименьшее трение и энергозатраты на вращение. Характер нагрузки обычно определяет тип подшипника качения для конкретного применения. Например, при преобладающей осевой нагрузке требуется использование упорного или радиально-упорного подшипника, либо конического роликоподшипника. При больших радиальных нагрузках необходимы роликовые подшипники.

Шариковые подшипники обычно используются для высоких скоростей, в отличие от роликовых подшипников, в том числе, конических и сферических, которые лучше подходят для больших нагрузок. Важно отметить, что сферические роликоподшипники являются динамически самоустанавливающимися, чего нельзя сказать о конических роликоподшипниках, которые, однако, имеют более высокую осевую грузоподъемность.

При выборе подшипникового узла учитывайте размер вала, радиальные и осевые нагрузки, динамические характеристики, скорость вращения, ограничения при установке и условия рабочей среды.

Первый шаг при выборе подшипникового узла – это определение размера вала с учетом изгибающих и скручивающих нагрузок. При этом опрокидывающие усилия или нагрузки, возникающие при больших межцентровых расстояниях, могут потребовать использования валов большого диаметра, даже при небольших нагрузках на подшипники. В таких случаях целесообразно использовать облегченные подшипники или обработать торцы вала под подшипники меньшего размера. Необходимо иметь в виду, что на выбор вала влияют не только технические требования. Его размер может быть продиктован конструктивной унификацией, рыночным ассортиментом и тому подобными факторами.

Способ соединения подшипника с валом выбирается на основе соотношения затрат и рабочих характеристик. Простота установки важна как при проектировании, так и при эксплуатации. В некоторых случая техобслуживание оборудования требует частой разборки подшипника. В таких случаях целесообразно использование подшипниковых узлов, простых в установке и разборке.

Выбирайте подшипниковый узел, учитывая особенности его опорных элементов и окружающих конструкций, равно как прочностные требования. Также принимайте во внимание факторы, влияющие на установку, такие как зазоры и дополнительные детали, требующиеся для монтажа. В большинстве случаев корпус передает нагрузку на монтажную конструкцию через опорную и контактную поверхность, а крепежные болты обеспечивают только крепление и фиксацию. Если с корпуса на крепежные элементы передается нагрузка, внимательно рассчитайте их размер, конфигурацию крепежных отверстий, процедуру установки, прочность корпуса и другие параметры, влияющие на грузоподъемность конструкции в целом.

Также учитывайте прочность материалов корпуса и его конфигурацию. Стационарный подшипниковый узел с толстостенным усиленным корпусом из серого литейного чугуна может оказаться прочнее, чем стальной корпус более легкой конструкции, несмотря на больший предел прочности стали.

Страница 1

При проектировании механизмов и машин подшипники качения выбирают из ряда стандартных. Методика выбора подшипников качения стандартизована (см. ГОСТ 18854–73 и 18855–73) и осуществляется по двум критериям: 1) динамическая грузоподъемность С; 2) статическая грузоподъемность С0.

Значения С и С0 для каждого типоразмера подшипника приводятся в каталогах или справочниках.

При выборе типоразмера подшипника для заданных условий работы необходимо учитывать: величину, направление и характер действующей нагрузки; частоту вращения кольца подшипника; необходимую долговечность в часах или миллионах оборотов; особые требования, зависящие от конструкции узла или машины и условий их эксплуатации; стоимость подшипника,

1. Предварительно наметить тип подшипника. Предпочтение следует отдавать шарикоподшипникам по сравнению с более трудоемкими и дорогостоящими роликоподшипниками. Если осевая нагрузка составляет 35% от радиальной и более, то рекомендуется применять радиально-упорные подшипники. Если по расчету шарикоподшипники оказываются непригодными, то переходят на роликоподшипники. Последние также применяют при необходимости обеспечения высокой жесткости опор или при действии больших динамических нагрузок.

При курсовом проектировании габаритные размеры подшипника предварительно подбирают по конструктивным соображениям, исходя из расчетного диаметра вала стандартизованного под размер d выбираемого подшипника.

2. Назначить класс точности подшипника. При отсутствии особых требований к точности вращения узла в редукторах общего назначения, коробках передач станков и других машинах применяют подшипники нормального класса точности О

Подшипники более высоких классов точности (см. ГОСТ 591-71) применяют шпинделей металлорежущих станков, валов и осей приборов, а также для особо быстроходных валов.

Конкретный типоразмер подшипника устанавливают расчетом по приведенным ниже зависимостям.

Исходные данные:

1. Радиальные нагрузки Fr = 1067 Н, в наиболее нагруженной опоре.

2. Осевая нагрузка Fa = 605 H, действующая в зацеплении.

3. Внутренний диаметр подшипникаd = 75мм, выбранный с учетом конструктивного оформления вала.

4. Частота вращения вала n2 = 1336, об/мин. (мин-1).

5. Принятая продолжительность работы зубчатой передачи

(подшипника) – [ Lh]= 8000, час.

Минимальная долговечность подшипников по ГОСТ16162–78 может составлять 10 000ч. для зубчатых и 5000 ч. для червячных редукторов.

6. Температура подшипникового узла, kT = 70 0С.

Расчёт подшипника:

1. Оценивая соотношение Fa/(VFr) = 605/1067 = 0,56, выбираем радиальный сферический двухрядный подшипник ГОСТ 5720-51 №1211.

Для выбранного типа подшипника с внутренним диаметром d =75мм - из каталога подшипников определяют D= 130мм, В=25мм, [С]=50кН, С0=21,5кН

По соотношению = = 0,20, выбирают значение параметра е

0,22 и соответствующие ему X, Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузки;

Так как Fa/(Fr) ≥ 0,22, то Х = 0,56 и У= 1,99,

V= 1,0 - при вращении внутреннего кольца.

Кб = 1 ;kT = 1.

2. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка, кН

Другие публикации:

Расчёт продолжительности отдыха локомотивной бригады
Продолжительность отдыха бригады по месту жительства (основное депо А) без отдыха в пункте оборота Б: (3.2.1) где – коэффициент отдыха. Продолжительность непрерывной работы локомотивной бригады за поездку до пункта оборота B при следовании по участку обслуживания А-В: (3.2.2) Продолжительность отды...

Определение геометрических параметров гидроцилиндра
Расчетным усилием Fi является максимальное усилие соответствующее началу выдвижения очередной ступени гидроцилиндра принимаемое по графику. Углы соответствующих усилий находим по формуле: а именно: усилиеF1= кН соответствует окончанию выдвижения второй ступени и началу выдвижения плунжера первой ст...

Регистрация тракторов: порядок регистрации при постановке на учёт, снятие с учёта
.В соответствии с Типовыми правилами регистрации тракторов, самоходных шасси, тракторных прицепов предприятий, учреждений и организаций России все вновь проступающие в организации трактора, тракторные прицепы и дорожно-строительные машины, на пневмоколесном ходу (самоходное шасси), передвигающиеся...

В конструкциях редукторов в качестве опор валов используются стандартные подшипники, технические параметры которых приводятся в каталогах и справочниках.

К такому типу относятся, в частности, шариковый радиальный однорядный подшипник . Он предназначен для восприятия радиальной нагрузки и осевой, действующей в обоих направлениях.

Подшипники качения (рисунок 5) состоят из наружного (1) и внутреннего (2) колец с расположенными между ними телами качения (3) – шариков, роликов.

Для предотвращения соприкосновения тел качения их отделяют друг от друга сепаратором (4).

При одном и том же диаметре подшипники одного типа имеют разные наружные диаметры и ширину , что соответствует сериям (рисунок 6).

Типы подшипников:

Шариковый радиальный – 0;

Шариковый радиальный с короткими цилиндрическими роликами – 2;

Роликовый радиальный с длинными роликами – 4;

Шариковый радиально-упорный однорядный – 6;

Роликовый конический – 7;

Шариковый упорный – 8.

Пример условного обозначения подшипника – 7208.

Читаем справа налево: первые две цифры (08) определяют диаметр подшипника (умножаем 08 на 5, мм); третья цифра – серия (2 – легкая серия); четвертая цифра – тип подшипника (7 – роликовый конический).

Для проектируемых машин подшипники качения не конструируются, а подбираются по таблицам каталога в зависимости от типа подшипника.

Выбор типа подшипника зависит от вида механической передачи, передаваемой мощности, требуемого срока службы машины (или отдельных узлов) и др.

В цилиндрических передачах выбирают шариковые, роликовые подшипники.

По диаметру вала под внутренним кольцом подшипника для назначенной серии находят все параметры подшипника, необходимые для дальнейшей конструкторской разработки. Рекомендуется значения записать в таблице, вид которой приведен ниже.

Основные параметры подшипников качения ГОСТ 8338-75

Примечание: Пример обозначения радиального шарикового подшипника легкой серии диаметров 2, серии ширин 0 размерами
Подшипник 207 ГОСТ 8338-75 для тихоходного вала

Подшипник 305ГОСТ 8338-75 для быстроходного вала

Подшипники должны быть надежно изолированы от внешней среды, чтобы исключить попадание пыли и грязи, а также вытекания смазки. Для этих целей могут быть использованы манжеты (ГОСТ 8752-79).

Манжета – это уплотнение, представляющее собой кольцо, выполненное из армированной маслостойкой резины с пружинным браслетом (рисунок 7).

Каркас придает манжете жесткость и обеспечивает ее плотную посадку в корпусную деталь без дополнительного крепления. Браслетная пружина позволяет уплотняющей части манжеты плотно охватывать поверхность вала.

Манжету устанавливают в крышку подшипника, к валу она прижимается под действием собственных сил упругости и сил упругости пружины. Размеры манжет определяются по диаметру вала.

Наружное кольцо подшипника в корпусе крепится с помощью крышки, например, по ГОСТ 18511-73* или
ГОСТ 18512-73*. Привертные крышки удобны в эксплуатации, т.к. обеспечивают доступ к отдельным подшипникам для их осмотра без разборки редуктора.

ГОСТ 18511-73* устанавливает конструкцию и размеры торцовых глухих крышек.

ГОСТ 18512-73* устанавливает конструкцию и размеры торцовых крышек с отверстием для манжетного уплотнения, предназначенных для герметизации узлов подшипников качения, осевой фиксации подшипников и восприятия осевых нагрузок. В качестве уплотнения применяются резиновые армированные манжеты для уплотнения валов по ГОСТ 8752-79.

Рисунок Манжета резиновая армированная

Манжета 1-25x42 ГОСТ 8752-79 для быстроходного вала

Манжета 1-35x60,62 ГОСТ 8752-79 для тихоходного вала

Размеры торцевых глухих крышек (ГОСТ 18511-73*)

Крышка 22-62 ГОСТ 18511-73 D n = 62 D 1 =75 D 2 =95 D 3 =48

Крышка 22-72 ГОСТ 18511-73 D n = 80 D 1 =100 D 2 =120 D 3 =72

Размеры торцевых крышек с отверстием для манжетного уплотнения (ГОСТ 18512-73*)

Крышка 21-62´28 ГОСТ 18512-73*

Крышка22-72´36ГОСТ 18512-73*