Probleme rezolvate
Să se proiecteze montajul cu rulmenţi pentru arborele intermediar al unui reductor cilindric cunoscând: • forţa radială din lagărul C, FrC = RC = 3475 N; • forţa radială din lagărul D, FrD= RD =3210 N; • forţa axială Fa C = Fa3 − Fa 2 = 1830 − 750 = 1080 N, preluată de lagărul C • turaţia de funcţionare a arborelui nII =1150 rot/min. • diametrul arborelui intermediar dII = 32 mm • durata de funcţionare impusă Lh=8000 ore Etape de calcul 1. Alegerea tipului de montaj Se alege montaj cu rulmenţi cu fixare axială la ambele lagăre la exterior, reprezentat simbolic în fig. 1.
C Fig. 1
D
2. Alegerea rulmenţilor din fiecare lagăr
Pentru tipul de montaj ales, iniţial se alege – pentru fiecare lagăr – câte un rulment radial cu bile pe un rând. Din catalogul de rulmenţi, pentru diametrul fusului arborelui d=30 mm, se alege rulmentul 6306, cu următoarele dimensiuni şi caracteristici: d = 30 mm; D = 72 mm; B = 19 mm; rsmin=1,1 mm Cr = 28100 N; C0r = 14600 N; nlim= 11000 rot/min, pentru ungere cu ulei 3. Verificarea montajului cu rulmenţi, după capacitatea dinamică de încărcare Lagărul C – stabilirea factorului e FaC 1080 = = 0,074 , C 0 r 14600 funcţie de care din catalogul de rulmenţi rezultă e=0,27 şi X=0,56; Y=1,6, pentru rulmenţi cu joc radial normal – stabilirea zonei în care se găseşte încărcarea rulmentului FaC 1080 = = 0,311 > e=0,27, rulmentul se găseşte în zona a II-a unde nu se poate neglija FrC 3475 influenţa forţei axiale asupra sarcinii dinamice echivalente – sarcina dinamică echivalentă PC = f p (VXFrC + YFaC ) = 1,16 ⋅ (1 ⋅ 0,56 ⋅ 3475 + 1,6 ⋅ 1080 ) = 4262 N, unde V=1,0, inelul interior fiind rotitor – durabilitatea rulmentului 60n II Lh 60 ⋅ 1150 ⋅ 8000 L= = = 552 mil.rot. 10 6 10 6 – capacitatea dinamică de încărcare necesară p C r necesar C = PC L = 4262 3 552 = 34960 N > Cr catalog =28100 N.
Concluzie: Lagărul C este cel mai încărcat lagăr, deci nu este necesar să verificăm şi lagărul D Este necesar să alegem alt tip de rulmenţi pentru lagărele arborelui intermediar. 2. Alegerea rulmenţilor din fiecare lagăr Pentru tipul de montaj ales se alege – pentru fiecare lagăr – câte un rulment radial–axial cu role conice pe un rând. Din catalogul de rulmenţi, pentru diametrul fusului arborelui d=30 mm, se alege rulmentul 30206 A, cu următoarele dimensiuni şi caracteristici: D=30 mm; D=62 mm; B=16 mm; C=14 mm; T=17,25 mm; r=1,0 mm; a=14 mm; Cr=38300 N; e=0,37; X=0,0,4; Y=1,6; C0r=48000 N;
3. Verificarea montajului cu rulmenţi, după capacitatea dinamică de încărcare
– stabilirea forţelor axiale suplimentare
' FaC = 0,5 ' FaD = 0,5
FrC 3475 = 0,5 = 1085 N Y 1,6 FrD 3210 = 0,5 = 1005 N Y 1,6
–
Fa +
' FaD
stabilirea forţelor axiale totale din lagăre ' = 1080 + 1005 = 2085 N > FaC = 1085 N
' ' ' ' FatC = FaC + Fa + FaD − FaC = Fa + FaD = 1080 + 1005 = 2085 N
' FatD = FaD = 1005 N
(
)
Lagărul C – stabilirea zonei în care se găseşte încărcarea rulmentului FatC 2085 = = 0,6 > e=0,37, rulmentul se găseşte în zona a II-a unde nu se poate neglija FrC 3475 influenţa forţei axiale asupra sarcinii dinamice echivalente – sarcina dinamică echivalentă PC = f p (VXFrC + YFatC ) = 1,16 ⋅ (1 ⋅ 0,4 ⋅ 3475 + 1,6 ⋅ 1080 ) = 3615 N, unde V=1,0, inelul interior fiind rotitor – durabilitatea rulmentului 60n II Lh 60 ⋅ 1150 ⋅ 8000 L= = = 552 mil.rot. 10 6 10 6 – capacitatea dinamică de încărcare necesară p C r necesar C = PC L = 3615 3,33 552 = 24072 N < Cr catalog =38300 N.