Ступенчатые и планетарные коробки передач механических трансмиссий - часть 27

 

107

2. Долговечность подшипников 
Расчетную  долговечность  подшипников  определяем  на  каждой 

понижающей  передаче  и  суммарную,  исходя  из  длительности  работы 
подшипников на каждой передаче. 

Суммарная  расчетная  долговечность  подшипников  определяется  для 

каждого подшипника по следующей формуле: 

H

100

H

H

H

H

c

x

/

3

1

2

2

3

3

=

+

β

+

β

+

β

   ; 

 

где  

β

1

 , 

β

2 

, 

β

3

  

– общая длительность работы подшипников на соответствующих 

передачах;   H

3/x

 , H

1

 , H

2

    и  H

3

 – расчетная  долговечность  подшипника  на 

соответствующих передачах в часах;  H

с

  –  суммарная расчетная долговечность 

в часах.  

При  минимальном  пробеге  автомобиля  между  капитальными  ремонтами 

L=

200тыс.км.  и  средней  скоростью  движения    V

a

=

35  км  /ч,  рекомендуемая 

долговечность каждого подшипника должна быть  

5700

35

200000

V

L

H

a

р

=

=

=

  ч. 

 

Расчет 

долговечности 

подшипников 

производится 

по 

методу, 

установленному Главподшипником для общего машиностроения, по формуле 

)

h

n

(

Q

C

3

,

0

⋅

⋅

=

, 

где С – коэфициент работоспособности подшипника; Q - условная радиальная 
нагрузка на подшипник в Н;  n 

- 

частота вращения подшипника в м

-1

; h

 –

долго-

вечность подшипника в ч. 

Действующие  на  подшипник  разрушающие  факторы,  неучтенные 

стандартным  расчетом  долговечности  (динамические  нагрузки,  перекосы, 
деформация опор и др.) учитываются введением коэффициента коррекции “к

 

”, 

снижающего расчетную долговечность по формуле: 

Н = к 

⋅ h, 

 

где  h

 

– долговечность, подсчитанная без учета дополнительных разрушающих   

факторов; Н – расчетная долговечность, сниженная с учетом влияния дополни-
тельных разрушающих факторов. Условные радиальные нагрузки для подшип-
ников на опорах В,D,E, и F

 

 вычисляются по формуле 

Q = R  +  m

⋅A, 

где 

R –

фактическая радиальная нагрузка на подшипник в Н;   

А – 

коэффициент, 

учитывающий  неодинаковое  влияние  радиальных  и  осевых  нагрузок  на 
долговечность подшипников по таблице 25 (каталог «Подшипники шариковые, 
роликовые»  с.48). 

Найденный  таким  образом  коэффициент «m» корректируется  в 

зависимости от соотношения радиальной и осевой нагрузок. 

 
 

 

108

Расчет частоты вращения подшипников 
 
Опора В 
Расчетная  частота вращения в на всех передачах n

в

=1287 м

-1

. 

Опора Д 

Третья передача           

815

58

,

1

1287

i

1

n

z

z

z

z

n

III

В

4

2

3

1

В

n 3

D

=

=

⋅

=

=

  м

-1

. 

Вторая передача          

487

64

,

2

1287

i

1

n

II

В

n 2

D

=

=

⋅

=

  м

-1

. 

Первая передача         

312

124

,

4

1287

i

1

n

I

В

n 1

D

=

=

⋅

=

  м

-1

. 

Задний ход                  

246

234

,

5

1287

i

1

n

X

/

З

В

n

X

/

DЗ

=

=

⋅

=

  м

-1

. 

 
Опора С 
    Частота  вращения  подшипника  опоры «C» для III, II, I передач 

определяем  как  разность  между  частотами  вращения  боротов  первичного  и 
вторичного валов, а для передачи заднего хода – как сумма. 

Третья  передача                   n

C3 

= n

B

 – n

D3

 =1287 – 815 = 472 м

-1

. 

Вторая передача                   n

C2 

= n

B

 – n

D2

 = 1287 – 487 = 800 м

-1

.

 

Первая передача   

    

975

312

1287

n

n

n

1

D

в

1

c

=

−

=

−

=

 м

-1

. 

Задний ход   

 

    

1533

246

1287

n

n

n

х

/

Dз

в

х

/

cз

=

+

=

−

=

 м

-1

. 

Опоры E и F 
Расчетная частота вращения на всех передачах 

603

82

15

1287

z

z

n

n

2

1

в

пв

=

⋅

=

⋅

=

 м

-1

. 

Значения коэффициента «m» 
Для однорядных радиальных подшипников коэффициент m = 1,5 (табл.25 

из каталога «Подшипники шариковые, роликовые»). 

Опора В 
Третья передача 

Так как 

24

,

3

365

5

,

0

592

a

Q

5

,

0

a

B

A

R

п

1

п

III

3

3

=

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

, 

при 

2

A

R >    m

3 

= m = 1,5 

Вторая передача 

96

,

2

365

5

,

0

540

a

Q

5

,

0

a

B

A

R

п

1

п

II

2

2

=

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

, т.е.  

m

2 

= m = 1,5. 

Первая передача 

64

,

3

365

5

,

0

665

a

Q

5

,

0

a

B

A

R

п

1

п

I

1

1

=

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

, т.е.  

m

1 

= m = 1,5. 

 

109

Задний ход 

03

,

8

365

5

,

0

1467

a

Q

5

,

0

a

B

A

R

х

/

з

1

п

х

/

з

х

/

з

х

/

з

=

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

. 

При 

5

>

A

R

 осевую нагрузку на радиальные однорядные подшипники можно 

не учитывать. 

Опора D 
Третья передача 

97

,

0

432

420

a

Q

a

D

A

R

n

3

n

III

3

3

=

=

⋅

⋅

=

 

При 

1

A

R ≈  значение «m» должно быть увеличено на 25%, т. е.  

m

3 

= m

⋅1,25  = 1,5⋅1,25 = 1,97. 

Вторая передача 

          

20

,

1

556

674

a

5

,

0

a

D

A

R

n

п

2

2

2

=

=

⋅

⋅

=

 значение «m» должно быть увеличено на 23%, 

т. е.  

m

2 

= m

⋅1,23  = 1,5⋅1,23 = 1,85 

Опора Е 
Третья передача 

(

)

13

,

17

5

,

0

)

365

432

(

574

a

Q

Q

5

,

0

a

E

A

R

n

2

3

п

III

3

3

=

⋅

−

=

⋅

−

⋅

⋅

=

 

При 

5

>

A

R

 

осевую 

нагрузку 

на 

радиальные 

однорядные 

шарикоподшипники можно не учитывать. 

Вторая передача 

(

)

3

,

6

5

,

0

)

365

556

(

602

a

Q

Q

5

,

0

a

E

A

R

n

2

5

п

II

2

2

=

⋅

−

=

⋅

−

⋅

⋅

=

,– осевая нагрузка не учитывается. 

Первая передача 

8

,

2

5

,

0

365

517

a

Q

5

,

0

a

E

A

R

n

2

п

I

1

1

=

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

. 

При 

2

>

A

R

  значения  берутся  по  таблице 25 («Каталог  пдшипники 

шариковые, роликовые», т. е. m

1 

= m = 1,5 

Задний ход 

55

,

4

365

5

,

0

830

a

Q

5

,

0

a

E

A

R

х

/

з

2

х

/

з

х

/

з

х

/

з

х

/

з

=

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

, т. е. m

з/х

 = m = 1,5 

Опора F 
Третья передача 

 

110

(

)

3

,

11

5

,

0

)

365

432

(

378

a

Q

Q

5

,

0

a

F

A

R

n

2

3

п

III

3

3

=

⋅

−

=

⋅

−

⋅

⋅

=

,  т.  е.  осевую  нагрузку  можно  не 

учитывать. 

Вторая передача 

(

)

4

,

6

5

,

0

)

365

556

(

610

a

Q

Q

5

,

0

a

F

A

R

n

2

5

п

II

2

2

=

⋅

−

=

⋅

−

⋅

⋅

=

, т. е. осевую нагрузку можно не 

учитывать. 

Первая передача 

96

,

6

5

,

0

365

1271

a

Q

5

,

0

a

F

A

R

n

2

п

I

1

1

=

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

, т. е. осевую нагрузку не учитываем. 

Задний ход 

                      

.

47

,

7

365

5

,

0

1364

a

Q

5

,

0

a

F

A

R

х

/

з

2

х

/

з

х

/

з

х

/

з

х

/

з

=

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

 

 
 
Условные радиальные нагрузки на подшипники 
 
В  случаях,  когда  подшипник  не  воспринимает  осевых  усилий  или  когда 

эти усилия незначительны (

5

>

A

R

), условными радиальными нагрузками будут 

их радиальные нагрузки. 

 
Условные радиальные нагрузки подшипника В 
Опора В 
Третья передача 
Q

В3

 = а

п

 

⋅ (R

3

 + m

3

 

⋅ A

3

) = 0,51435 

⋅ (5920 + 1,5 ⋅ 0,5 ⋅ 3650) = 4453 Н. 

Вторая передача 
Q

В2

 = а

п

 

⋅ (R

2

 + m

2

 

⋅ A

2

) = 0,51435 

⋅ (5400 + 1,5 ⋅ 0,5 ⋅ 3650) = 4186 Н. 

Первая передача 
Q

В1

 = а

п

 

⋅ (R

1

 + m

1

 

⋅ A

1

) = 0,51435 

⋅ (6650 + 1,5 ⋅ 0,5 ⋅ 3650) = 4828 Н. 

Задний ход 
Q

вз/х 

= а

з/х

⋅В

з/х

 = 0,48577 

⋅ 14577 = 7181 Н. 

Подшипник D 
Третья передача 
Q

D3

 = а

п

 

⋅ (R

3

 + m

3

 

⋅ A

3

) = 0,51435 

⋅ (4200 + 1,87 ⋅ 4320) = 6315 Н. 

Вторая передача 
Q

D2

 = а

п

 

⋅ (R

2

 + m

2

 

⋅ A

2

) = 0,51435 

⋅ (6740 + 1,85 ⋅ 5560) = 8757 Н. 

Первая передача 
Q

D1

 = а

п

 

⋅ D

1

 = 0,51435 

⋅ 13270 = 6825 Н. 

Задний ход 
Q

Dз/х 

= а

з/х

⋅D

з/х

 = 0,48577 

⋅ 15070 = 7320,6 Н.