Расчет подшипников

В большинстве случаев при проектировании машин конструкторы применяют стандартные подшипники качения. Однако в некоторых случаях выгодно использовать нестандартные подшипники, в которых детали подшипника объединены с прочими деталями. Например, дорожка качения может быть выполнена непосредственно на валу, что повышает общую прочность вала в этом сечении без увеличения габаритов. В таких объединенных опорах меньше деталей, поэтому можно добиться более точного расположения беговой дорожки относительно оси вала, что имеет большое значение, особенно при больших скоростях.

Специальные опоры качения применяют и в редукторах турбовинтовых авиационных двигателей.

Водило выполнено в виде коробки с окнами для установки сателлитов. Центральные колеса установлены на шлицах с сопрягаемыми деталями.

Роль наружного кольца в специальной опоре качения выполняет сателлит, а внутреннего – втулка. Между ними установлено два ряда роликов. Нестандартные роликовые подшипники сателлитов обычно выполняют с короткими цилиндрическими роликами, длина которых равна их диаметру.

При проектировании бессепараторных подшипников окружной зазор f между соседними телами качения принимают не более 0.025.

Расчет роликов сателлитов планетарной ступени

Размер роликов определяем из сортамента коротких цилиндрических роликов. Примем Dw * lw = 14 * 14 (мм).

Возможное число роликов определим по формуле:

(4.1.1)

где d0 – диаметр оси;

Dw – диаметр ролика.

Проектирование специальных опор качения сводится к удовлетворению условия:

ср > cп, (4.1.2)

где ср и cп – располагаемая и потребная динамические грузоподъемности подшипника.

Располагаемая динамическая грузоподъемность:

(4.1.3)

где α = 900 – угол контакта в подшипнике;

i = 1 – число рядов тел качения;= 77,1.

Потребная динамическая грузоподъемность:

(4.1.4)

где L – расчетный ресурс в миллионах оборотов:

(4.1.5)

где Lh – расчетный ресурс, ч;

ср = 60247 (Н) > cп = 55797(Н), значит условие выполняется.

Потребная грузоподъемность равняется 85% потребной, что вполне приемлемо.

Расчет роликов сателлитов ступени перебора

Примем Dw * lw = 14 * 14 (мм).

Возможное число роликов определим по формуле:

(4.1.7)

Проектирование специальных опор качения сводится к удовлетворению условия:

ср >cп, (4.1.8)

Располагаемая динамическая грузоподъемность:

(4.1.9)

где α = 900;

i = 1;

= 77.1.

Потребная динамическая грузоподъемность:

(4.1.10)

(4.1.11)

Потребная грузоподъемность равняется 55% потребной, что вполне приемлемо.

Проверка подшипников качения по динамической грузоподъемности

Проверка шарикового радиально-упорного подшипника

Подшипники подбирают по условию:

редуктор турбокомпрессор винт выносливость

ср ≤ ск, (4.2.1)

где ср – расчетное значение динамической грузоподъемности, Н;

ск – динамическая грузоподъемность подшипника, взятая из каталога, Н.

На вал винта поставим подшипник 176218 ГОСТ 8995-75 – легкой серии шариковый радиально-упорный однорядный с разъемным внутренним кольцом (четырехточечный контакт).

Диаметр шариков :