книги / Редукторы. Атлас конструкций
.pdfТаблица 5.11
Технические характеристики подшипников роликовых конических однорядных повышенной грузоподъемности с большим углом конуса (α = 29°) (из ГОСТ 27365-87)
Обозначение |
|
|
Размеры, мм, по рис. 5.3 |
|
|
|
e |
Y |
C, кН |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
d |
D |
Tmax |
B |
С |
D1 |
d1 |
|
r |
r1 |
d2 |
||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1027305А |
25 |
62 |
18,5 |
17 |
13 |
- |
- |
|
1,5 |
|
- |
|
|
35,8 |
1027305А |
30 |
72 |
21 |
19 |
14 |
55 |
51 |
|
|
|
39 |
|
|
44,6 |
1027307А |
35 |
80 |
23 |
21 |
15 |
60 |
59 |
|
|
1,5 |
45 |
|
|
57,2 |
|
|
|
|
|||||||||||
1027308А |
40 |
90 |
25,5 |
23 |
17 |
67 |
65 |
|
2,0 |
|
50 |
|
|
69,3 |
1027309А |
45 |
100 |
- |
25 |
18 |
- |
- |
|
|
|
- |
|
|
85,8 |
1027310А |
50 |
110 |
29,5 |
29 |
19 |
84 |
80 |
|
|
|
63 |
|
|
99,0 |
|
2,5 |
2,0 |
|
|
||||||||||
1027311А |
55 |
120 |
32 |
29 |
21 |
91 |
88 |
|
|
|
69 |
|
|
114 |
1027312А |
60 |
130 |
34 |
31 |
22 |
103 |
95 |
|
|
|
78 |
0,83 |
0,72 |
134 |
|
|
|
||||||||||||
1027313А |
65 |
140 |
36,5 |
33 |
23 |
108 |
103 |
|
|
|
82 |
|
|
154 |
1027314А |
70 |
150 |
38 |
35 |
25 |
- |
- |
|
3,0 |
2,5 |
- |
|
|
176 |
1027315А |
75 |
160 |
40,5 |
37 |
26 |
124 |
118 |
|
|
|
95 |
|
|
194 |
1027316А |
80 |
170 |
48,5 |
39 |
27 |
- |
- |
|
|
|
- |
|
|
212 |
|
|
|
|
|
||||||||||
1027317А |
85 |
180 |
45 |
41 |
28 |
135 |
131 |
|
|
|
105 |
|
|
229 |
|
|
|
|
|
||||||||||
1027318А |
90 |
190 |
46,5 |
43 |
30 |
|
|
|
|
|
- |
|
|
251 |
1027319А |
95 |
200 |
49,5 |
45 |
32 |
- |
- |
|
4,0 |
3,0 |
- |
|
|
275 |
1027320А |
100 |
215 |
57 |
51 |
37 |
165 |
156 |
|
|
|
126 |
|
|
352 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
См. примечание к табл. 5.7.
5.1.4. Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные
(типы 36 000 и 46 000)
Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные (рис. 5.4) отличаются от радиальных шариковых однорядных более высокой динамической грузоподъемностью (примерно в 1,2 раза), за счет размещения в них большего количества шаров, что технически достигается благодаря скосу с одной стороны на наружном кольце подшипника, это позволяет надевать наружное кольцо подшипника на весь пакет шаров с сепаратором. Из-за скоса подшипники могут передавать осевые нагрузки только в одном направлении. В табл. 5.12–5.15 приведены технические данные радиально-упорных однорядных подшипников.
51
Рис. 5.4. Основные размеры шарикоподшипников радиально-упорных однорядных с углом контакта α=12°, 26°, 36° по ГОСТ 831-75
Способность передавать большую осевую нагрузку по сравнению с радиальными шариковыми объясняется большим углом контакта (давления), который создается благодаря повышенным радиальным зазорам, с которыми изготовляются подшипники. С увеличением угла контакта возрастет осевая грузоподъемность подшипника, но уменьшается радиальная.
Подшипники являются неразъемными, за исключением магнетных, которые в редукторах не применяются, но как и радиально-упорные однорядные конические требуют регулировки осевого зазора, но в отличие от последних они имеют большую точность вращения и менее чувствительны к перекосам.
Таблица 5.12
Технические характеристики подшипников шариковых радиально-упорных однорядных. Легкая серия 36200 (угол контакта α =12°),
(из ГОСТ 831-75)
|
|
|
Размеры, мм (см. рис. 5.4) |
|
|
|
|||
Обозначение |
|
|
|
|
|
|
|
C, кН |
C0, кН |
d |
D |
B |
r |
r1 |
d1 |
D1 |
|||
|
приблизительно |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
36201 |
12 |
32 |
10 |
|
|
18,5 |
26,3 |
7,15 |
3,34 |
36202 |
15 |
35 |
11 |
1,0 |
0,5 |
21,2 |
29,0 |
8,15 |
3,83 |
36203 |
17 |
40 |
12 |
|
|
23,9 |
33,3 |
12,0 |
6,12 |
36204 |
20 |
47 |
14 |
|
|
28,3 |
39,5 |
15,7 |
8,31 |
36205 |
25 |
52 |
15 |
1,5 |
0,8 |
33,1 |
43,9 |
16,7 |
9,10 |
36206 |
30 |
62 |
16 |
|
|
40,3 |
51,7 |
22,0 |
12,0 |
36207 |
35 |
72 |
17 |
|
|
46,9 |
60,2 |
30,8 |
17,8 |
52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 5.12
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
36208 |
40 |
80 |
18 |
2,0 |
1,0 |
52,4 |
67,6 |
38,9 |
23,2 |
36209 |
45 |
85 |
19 |
|
|
57,4 |
72,6 |
41,2 |
25,1 |
36210 |
50 |
90 |
20 |
|
|
61,8 |
77,6 |
43,2 |
27,0 |
36211 |
55 |
100 |
21 |
|
|
68,7 |
86,6 |
58,4 |
34,2 |
36212 |
60 |
110 |
22 |
2,5 |
1,2 |
75,7 |
94,5 |
61,5 |
39,3 |
36214 |
70 |
125 |
24 |
|
|
87,0 |
108,0 |
80,2 |
54,8 |
36216 |
80 |
140 |
26 |
|
|
98,6 |
121,4 |
93,6 |
65,8 |
36217 |
85 |
150 |
28 |
3,0 |
1,5 |
106,0 |
129,0 |
101 |
70,8 |
36218 |
90 |
160 |
30 |
|
|
112,4 |
139,0 |
118 |
83,0 |
36219 |
95 |
170 |
32 |
3,5 |
2,0 |
118,2 |
146,8 |
134 |
95,0 |
Таблица 5.13
Технические характеристики подшипников шариковых радиально-упорных однорядных. Средняя серия 36300 (угол контакта α=12°), 46300
(угол контакта α = 26°), (из ГОСТ 831-75)
|
|
|
Размеры, мм, (см. рис. 5.4) |
|
C, кН |
С0, кН |
C, кН |
С0, кН |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Обозначение |
d |
D |
B |
r |
r1 |
d1 |
|
D1 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
приблизительно |
α = 12° |
α = 26° |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
36302 |
15 |
42 |
13 |
1,5 |
0,8 |
23,6 |
|
33,5 |
13,6 |
6,8 |
- |
- |
46303 |
36303 |
17 |
47 |
14 |
|
|
26,3 |
|
37,7 |
17,3 |
8,7 |
16,1 |
8,00 |
46304 |
- |
20 |
52 |
15 |
|
|
- |
|
- |
- |
- |
17,8 |
9,00 |
46305 |
- |
25 |
62 |
17 |
2.0 |
1,0 |
36,6 |
|
50,4 |
- |
- |
26,9 |
14,6 |
46306 |
- |
30 |
72 |
19 |
|
|
44,6 |
|
59,4 |
- |
- |
32,6 |
18,3 |
46307 |
- |
35 |
80 |
21 |
|
|
48,9 |
|
66,1 |
- |
- |
42,6 |
24,7 |
46308 |
36308 |
40 |
90 |
23 |
2,5 |
1,2 |
56,3 |
|
74,5 |
41,3 |
33,4 |
50,8 |
30,1 |
46309 |
- |
45 |
100 |
25 |
|
|
61,7 |
|
82,6 |
- |
- |
61,4 |
37,0 |
46310 |
- |
50 |
110 |
27 |
3,0 |
1.5 |
68,7 |
|
91,4 |
- |
- |
71,8 |
44,0 |
46312 |
- |
60 |
130 |
31 |
|
|
81,5 |
|
108,0 |
- |
- |
100 |
65,3 |
46313 |
-- |
65 |
140 |
33 |
|
|
88,0 |
|
116,9 |
- |
- |
113 |
75,0 |
46314 |
- |
70 |
150 |
35 |
3,5 |
2,0 |
- |
|
- |
- |
- |
127 |
85,3 |
46316 |
- |
80 |
170 |
39 |
|
|
- |
|
- |
- |
- |
136 |
99,0 |
46317 |
- |
85 |
180 |
41 |
|
|
- |
|
- |
- |
- |
163 |
120 |
46318 |
- |
90 |
190 |
43 |
4,0 |
2,0 |
121,0 |
|
159,0 |
- |
- |
165 |
122 |
46320 |
- |
100 |
217 |
47 |
|
|
- |
|
- |
- |
- |
213 |
177 |
53
Таблица 5.14
Значения e, X и Y для шарикоподшипников радиально-упорных однорядных
(тип 36000)
Fa / C0 |
e |
Y |
0,014 |
0,30 |
1,81 |
0,023 |
0,34 |
1,62 |
0,057 |
0,37 |
1,46 |
0,086 |
0,41 |
1,34 |
0,11 |
0,45 |
1,22 |
0.17 |
0,48 |
1,13 |
0.29 |
0,52 |
1,04 |
0.43 |
0,54 |
1.01 |
0,57 |
0,54 |
1,00 |
Таблица 5.15
Технические характеристики подшипников шариковых радиально-упорных однорядных. Легкая серия 46200 (угол контакта α = 26°), (из ГОСТ 831-75)
|
|
|
Размеры, мм (см. рис. 5.4) |
|
|
|
|||
Обозначение |
|
|
|
|
|
|
|
C, кН |
C0, кН |
d |
D |
B |
r |
r1 |
d1 |
D1 |
|||
|
приблизительно |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46202 |
15 |
35 |
11 |
1,0 |
0,5 |
21,2 |
29,0 |
8,52 |
3,65 |
46204 |
20 |
47 |
14 |
|
|
28,3 |
39,5 |
14,8 |
7,64 |
46205 |
25 |
52 |
15 |
1,5 |
0,8 |
33,1 |
43,9 |
15,7 |
8,34 |
46206 |
30 |
62 |
16 |
|
|
40,3 |
51.7 |
21,9 |
12.0 |
46207 |
35 |
72 |
17 |
|
|
46.9 |
60,2 |
29,0 |
16.4 |
46208 |
40 |
80 |
18 |
|
|
52,4 |
67,6 |
36,8 |
21,4 |
46209 |
45 |
85 |
19 |
2,0 |
1,0 |
57,4 |
72,6 |
38,7 |
23,1 |
46210 |
50 |
90 |
20 |
|
|
61,8 |
77,6 |
40,6 |
24,9 |
46211 |
55 |
100 |
21 |
|
|
68,7 |
86,1 |
50,3 |
31,5 |
46212 |
60 |
110 |
22 |
|
|
75.7 |
94,5 |
60,8 |
38,8 |
46213 |
65 |
120 |
23 |
2.5 |
1,2 |
82.5 |
102,5 |
69,4 |
45,9 |
46215 |
75 |
130 |
25 |
|
|
92,0 |
113,0 |
78,4 |
53,8 |
46216 |
80 |
140 |
26 |
|
|
98,6 |
121,4 |
87,9 |
60,0 |
46217 |
85 |
150 |
28 |
3,0 |
1,5 |
106,0 |
129,0 |
94,4 |
65,1 |
46218 |
90 |
160 |
30 |
|
|
112,4 |
139,0 |
111 |
76,2 |
46220 |
100 |
180 |
34 |
3,5 |
2,0 |
124.8 |
155.2 |
148 |
107 |
54
5.1.5. Роликоподшипники радиальные
Роликоподшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами типов 2000 и 32000
Подшипники типа 2000 выполняются с бортами на внутреннем кольце, а типа 32000 – с бортами на наружном кольце (рис. 5.5). В подшипнике с бортами на внутреннем кольце лучше удаляются из зоны трения частицы износа, поэтому применение этих подшипников в редукторах предпочтительнее.
Рис. 5.5. Основные размеры роликоподшипников радиальных:
а – с короткими цилиндрическими роликами по ГОСТ 8323-75 с бортами на внутреннем кольце: б – то же с бортами на наружном кольце
Оба типа подшипников преимущественно применяются в опорах, где требуется свобода осевого перемещения вала, например в шевронных передачах, или одного конца вала относительно другого при длинных валах. Подшипники отличаются большой грузоподъемностью, но весьма чувствительны к перекосам, резко снижающим срок службы подшипников. Поэтому при их применении требуются высокая точность обработки валов и отверстий в корпусах и достаточно жесткие валы.
55
В табл. 5.16 приведены технические данные роликоподшипников средней серии.
Таблица 5.16
Технические характеристики подшипников роликовых радиальных с короткими цилиндрическими роликами Средняя узкая серия (из ГОСТ 8328-75)
Обозначение |
|
|
Размеры, мм (см. рис. 5.5) |
|
|
С , кН |
С , кН |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
d |
D |
B |
r |
d1 |
D1 |
|
d2 |
D2 |
||||
|
|
|
|
|||||||||
2304, 32304 |
20 |
52 |
|
15 |
|
- |
- |
|
- |
- |
15,0 |
30,8 |
2305, - |
25 |
62 |
|
17 |
2,0 |
39 |
53 |
|
- |
50 |
20,5 |
40,2 |
2306, 32306 |
30 |
72 |
|
19 |
|
47 |
61 |
|
40 |
58 |
36,9 |
51,2 |
2307, - |
35 |
80 |
|
21 |
|
51 |
68 |
|
- |
64 |
44,6 |
64,4 |
2308, 32308 |
40 |
90 |
|
23 |
2,5 |
58 |
78 |
|
53 |
72 |
56,1 |
80,9 |
2309, 32309 |
45 |
100 |
|
25 |
|
64 |
87 |
|
58 |
81 |
72,1 |
99,0 |
2310, 32310 |
50 |
110 |
|
27 |
3,0 |
71 |
95 |
|
65 |
90 |
88,0 |
110 |
2311. 32311 |
55 |
120 |
|
29 |
|
77 |
105 |
|
70 |
99 |
102 |
138 |
2312, 32312 |
60 |
130 |
|
31 |
|
82 |
113 |
|
77 |
107 |
123 |
151 |
2313, 32313 |
65 |
140 |
|
33 |
|
92 |
122 |
|
83 |
115 |
138 |
183 |
2314, 32314 |
70 |
150 |
|
35 |
3,5 |
98 |
130 |
|
90 |
124 |
151 |
205 |
2315, 32315 |
75 |
160 |
|
37 |
|
105 |
140 |
|
95 |
130 |
185 |
242 |
2316, 32316 |
80 |
170 |
|
39 |
|
112 |
147 |
|
103 |
139 |
190 |
260 |
2317, 32317 |
85 |
180 |
|
41 |
|
117 |
156 |
|
108 |
145 |
212 |
297 |
2318, 32318 |
90 |
190 |
|
43 |
4,0 |
125 |
165 |
|
115 |
156 |
242 |
319 |
2319, 32319 |
95 |
200 |
|
45 |
|
132 |
174 |
|
121 |
164 |
264 |
374 |
2320, 32320 |
100 |
215 |
|
47 |
|
140 |
186 |
|
129 |
176 |
303 |
391 |
Примечания:
1.При d = 35 мм r1 = 2,0 мм, во всех остальных случаях r = r1;
2.Нормальная грузоподъемность;
3.Повышенная грузоподъемность.
Роликоподшипники радиальные сферические двухрядные
(ГОСТ 5721-75)
Роликоподшипники радиальные сферические двухрядные (рис. 5.6) имеют наибольшую радиальную грузоподъемность по сравнению с другими типами подшипников, являются самоустанавливающимися и способны компенсировать перекос до 3°. Применяются в основном в мощных редукторах, используемых, например, в металлургическом оборудовании.
56
Рис. 5.6. Основные размеры роликоподшипников радиальных сферических двухрядных
5.2. Выбор подшипников и определение их долговечности
После выполнения первой компоновки, определения диаметров и длин различных ступеней валов под зубчатые колеса, когда диаметры цапф под подшипники уже известны, выбирают тип, серию и определяют по таблицам габаритные размеры подшипников. Для быстроходного и тихоходного валов первоначально можно выбрать подшипники легкой серии, для промежуточного вала – средней серии.
Типы подшипников обычно выбирают исходя из вида зацепления и направления действующих в зацеплении сил. Даже если на подшипники действуют не только радиальные, но и осевые силы, предпочтение следует отдавать шарикоподшипникам радиальным однорядным как более дешевым и не требующим регулировки осевого зазора.
После выбора подшипников находят расстояние между опорами и определяют реакции в опорах и рассчитывают номинальный срок службы подшипников по динамической грузоподъемности.
Для каждого типоразмера подшипника в каталоге дано значение динамической С и статической С0 грузоподъемности. Расчет на долговечность выполняется по динамической грузоподъемности, так как скорости всех валов в редукторах более 1 об/мин. Расчет ведется по стандартной методике, приводимой в учебной и справочной литературе.
Для стандартных редукторов общего назначения, согласно ГОСТ Р50891-96, номинальная (расчетная) долговечность подшипников, соответствующая 90 % надежности в цилиндрических, конических, планетарных редукторах должна быть не менее 12 500 часов, в червячных редукторах – 5 000 часов, в глобоид-
57
ных и волновых редукторах – 10 000 часов, а долговечность цилиндрических, конических, планетарных передач – 25 000 часов и червячных, глобоидных, волновых – 10 000 часов. Если расчетная долговечность подшипника окажется в 3...5 раз больше расчетной долговечности передачи, то целесообразно взять подшипник меньшей серии, затем уточнить расстояние между опорами, вновь найти реакции в опорах и определить расчетную долговечность подшипника. Расчет ведут для наиболее нагруженного подшипника вала, а другой подшипник принимают таким же. В случае недостаточной долговечности выбирают подшипники большей серии или другого типа и расчет повторяют.
В учебных заданиях обычно задается срок службы редуктора, в таких случаях расчетная долговечность должна быть не менее заданной.
5.3. Установка подшипников на валах и в корпусах
Положение подшипников и валов в корпусах редукторов в осевом направлении фиксируется с помощью крышек, которые могут быть накладными
иврезными (см. рис. 5.7). Обычно врезные крышки применяют в массовом производстве, если разъем корпуса выполняется по диаметральной плоскости опор.
На работоспособность подшипников большое влияние оказывают величины их радиальных и осевых зазоров. Осевой зазор также называют осевой игрой.
При применении радиальных подшипников радиальный зазор в подшипниках задан заводом-изготовителем, в какой-то мере он изменяется в результате напрессовки внутреннего кольца подшипника на вал, поэтому регулировке подлежат только радиально-упорные конические и шариковые подшипники.
При применении радиальных шарикоподшипников для компенсации неточностей изготовления деталей в осевом направлении, изготовляемых обычно по грубым квалитетам (H14, h14, IT14), предусматривают зазор с между торцами крышек и наружным кольцом подшипника (рис. 5.7) в пределах 0,2...0,5 мм, что получается на основании расчета размерных цепей. При реверсивной работе редуктора с косозубым зацеплением большой зазор нежелателен и между крышкой
иподшипником с учетом температурного расширения вала ставится компенсаторное кольцо k (см. рис. 5.7, а). Чтобы избежать заклинивания подшипников величину осевой игры подшипников можно определять по формуле:
e =α l ∆t + 0,1 мм,
где l – длина вала между опорами, α=12,5·10-6 – температурный коэффициент линейного расширения для стали, ∆t – разница температур вала и корпуса, в редукторах обычно до 20…25 °С.
58
Рис. 5.7. Подшипниковый узел: а – с врезными крышками; б – с накладными крышками
В радиально-упорных подшипниках радиальный и осевой зазоры геометрически связаны между собой. Так как осевой игрой вала легче управлять, то регулировка зазора осуществляется путем смещения колец подшипников с помощью набора стальных или латунных фольговых прокладок между крышкой и корпусом (рис. 5.8, а) или специального винтового устройства, применяемого обычно в цилиндрических редукторах (рис. 5.8, б).
Рис. 5.8. Регулировка осевого зазора в радиально-упорных подшипниках:
а– с помощью набора прокладок; б – с помощью винтового устройства
Вконических передачах для обеспечения регулировки взаимного положения зубчатых колес подшипники устанавливают обычно в стаканах по схеме Х («в распор», рис. 5.9, а) или О («в растяжку», рис. 5.9, б). По второй схеме расстояние между радиальными реакциями l больше и вылет консольной шестерни
59
меньше, что уменьшает прогиб вала, который неблагоприятно влияет на распределение нагрузки по длине зубьев. Однако конструкция такой опоры более сложная и дорогая по сравнению с конструкцией на рис. 5.9, а.
Рис. 5.9. Установка конических зубчатых колес на радиально-упорных подшипниках в стаканах: а – по схеме X («враспор») с регулировкой подшипников с помощью прокладок;
б– по схеме О («врастяжку») с регулировкой подшипников с помощью гайки на валу
Вшевронных передачах (рис. 5.10) один из валов, обычно менее нагруженный, выполняют плавающим, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки между парами зубчатых колес, так как зазор в зацеплении при нарезании зубьев не получается строго одинаковым. В качестве плавающих опор применяют роликоподшипники без бортов на одном из колец (см. рис. 5.10, а) или шари-
коподшипники, которые устанавливают с зазором относительно крышек (см. рис. 5.10, б). В червячных передачах валы червяков в зависимости от расстояния между опорами устанавливают на двух подшипниках (рис. 5.11, а) или трех (рис. 5.11, б), в последнем случае одна из опор выполняется на двух ради- ально-упорных шариковых или конических подшипниках и фиксирует осевое положение вала, а другая – плавающей. Подобная конструкция применяется в случае относительно длинных валов для избежания заклинивания подшипни-
60