Материал: 09-05_ПЗ.docx_105d1f632a5093e614074350146d60ca_(1).docx_177d9d2e66cf5ce6180d8de6fc4cef84
3.2. Подбор и проверка подшипников на долговечность
Определяем реакции в опорах в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Быстроходный вал-шестерня:
а) вертикальная плоскость:
Н;
Н;
б) горизонтальная плоскость:
Н;
Н;
Быстроходный вал-шестерня.
Изгибающий момент:
а) XOZ:
сечение C: 0
сечение
A:
Н м;
сечение B: 0;
сечение
D:
Н м;
б) YOZ:
сечение C: 0;
сечение A: 0;
сечение B: 0;
сечение
D:
Н м;
Крутящий момент Т=28 Н м.
Рисунок 3. Эпюра изгибающих моментов быстроходного вала
Быстроходный вал-шестерня.
Наиболее нагруженное сечение D.
Суммарный изгибающий момент:
Н
м.
Эквивалентный момент:
Н
м.
Диаметр вала:
мм.
Ранее принятое значение dп=30 мм. Это больше, чем требуется по расчету. Прочность по напряжениям изгиба обеспечена.
Промежуточный вал:
а) XOZ:
Н
Н;
б) YOZ:
Н;
Н
Промежуточный вал.
Изгибающий момент:
а) XOZ:
сечение A: 0;
сечение
C:
Н м;
сечение
D:
Н м;
сечение B: 0;
б) YOZ:
сечение A: 0;
сечение
C:
Н м;
Н
м;
сечение
D:
Н м;
сечение B: 0;
Крутящий момент Т=108 Н м.
Рисунок 4. Эпюра изгибающих моментов промежуточного вала
Промежуточный вал.
Наиболее нагруженное сечение С.
Суммарный изгибающий момент:
Н
м.
Эквивалентный момент:
Н
м.
Диаметр вала:
мм.
Ранее принятое значение dп=40 мм. Это больше, чем требуется по расчету. Прочность по напряжениям изгиба обеспечена.
Тихоходный вал:
а) вертикальная плоскость:
Н;
Н;
б) горизонтальная плоскость:
Н;
Н;
Тихоходный вал.
Изгибающий момент:
а) горизонтальная плоскость:
сечение A: 0
сечение B:0
сечение
C:
Н м;
сечение D: 0
б) вертикальная плоскость:
сечение A: 0
сечение
B:
Н м;
сечение
C:
Н м;
сечение D: 0
Крутящий момент Т=234 Н м.
Тихоходный вал.
Наиболее нагруженное сечение C.
Суммарный изгибающий момент:
Н
м.
Эквивалентный момент:
Н
м.
Диаметр вала:
мм.
Ранее принятое значение dп=55 мм. Это больше, чем требуется по расчету. Прочность по напряжениям изгиба обеспечена.
Рисунок 5. Эпюра изгибающих моментов тихоходного вала
Назначаем для быстроходного, промежуточного и тихоходного валов тип подшипника – роликовые конические однорядные повышенной грузоподъемности.
Основные размеры (ГОСТ 27365-87):
Для быстроходного вал-шестерня – легкая серия 206, d=30 мм, D=62 мм, B=16 мм, r=1,5 мм, С=19,5 кН, Со=10 кН.
Для промежуточного вала - легкая серия, 208, d=40 мм, D=80 мм, B=18 мм, r=2 мм, С=32 кН, Со=17,8 кН.
Для тихоходного вала - легкая серия, 211, d=55 мм, D=100 мм, B=21 мм, r=2 мм, С=43,6 кН, Со=25,0 кН.
Смазка подшипников происходит тем же маслом, что и детали передач.
Проверочный расчет подшипников качения быстроходного вала
Определяем суммарные реакции в опорах
Н;
Н.
Принимаем
для заданного случая Кк
= 1 - коэффициент, зависящий от того, какое
кольцо вращается (вращается внутреннее
кольцо подшипника); 
- коэффициент безопасности, учитывающий
характер нагрузки (примем 
)
;
= 1 - температурный коэффициент (при
.
Эквивалентная нагрузка для радиальных шарикоподшипников при отсутствии осевой нагрузки
.
Определяем значение эквивалентной нагрузки для наиболее нагруженного подшипника
Н.
Определяем динамическую грузоподъемность
где
коэффициент долговечности в функции
необходимой надежности;
обобщенный
коэффициент совместного влияния качества
металла и условий эксплуатации;
-
требуемая долговечность подшипника (
ч);
p- показатель степени ( для шариковых подшипников р=3);
кН.
Условие
кН выполняется.
Определяем действительную долговечность подшипника(в часах):
Действительная
долговечность подшипника оказалась
больше принятой
,
следовательно, работоспособность
подшипника обеспечена.
Проверочный расчет подшипников качения промежуточного вала
Определяем суммарные реакции в опорах
Н;
Н.
Принимаем для заданного случая Кк = 1 - коэффициент, зависящий от того, какое кольцо вращается (вращается внутреннее кольцо подшипника); - коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки (примем ) ; = 1 - температурный коэффициент (при .
Эквивалентная нагрузка для радиальных шарикоподшипников при отсутствии осевой нагрузки
.
Определяем значение эквивалентной нагрузки для наиболее нагруженного подшипника
Н.
Определяем динамическую грузоподъемность
где коэффициент долговечности в функции необходимой надежности;
обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации;
- требуемая долговечность подшипника ( ч);
p- показатель степени ( для шариковых подшипников р=3);
кН.
Условие
кН выполняется.
Определяем действительную долговечность подшипника(в часах):
Действительная долговечность подшипника оказалась больше принятой , следовательно, работоспособность подшипника обеспечена.
Проверочный расчет подшипников качения тихоходного вала
Определяем суммарные реакции в опорах
Н;
Н.