Определение опорных реакций.

В вертикальной плоскости:

SM_Dx =0 -F_r×½l_б+R_By×l_б-F_a½d₁=0

R_By= F_r×½l_б+F_a½d₁/l_б= (2250,38×115+947,51×22,5)/230=1217,88 Н

SM_Bx =0, R_Dy×l_б-F_r×½l_б+ F_a½d₁=0

R_Dy=( -F_a½d₁+ F_r×½l_б)/l_б=½ (-947,51×22,5+2250,38 ×115)/230=1032,5 Н

Проверка:

SY =0, R_Dy-F_r+R_By=0 1032,5-2250,38+1217,88=0

В горизонтальной плоскости:

SM_Dy =0, F_t×½l_б+R_Bx×l_б-F_M×(l_б+l_м)=0

R_Bx=(-F_t×½l_б+F_M×(l_б+l_м))/l_б=(-6120,53 ×115+575×275)/230=-2372,77 Н

SM_Вy =0, R_Dx×l_б-F_t×½l_б-F_м×l_м=0

R_Dx=(F_t×½l_б+F_м×l_м)/l_б=(6120,53 ×115+575×45)/230=3172,77 Н

Проверка:

SX=0, R_Dx-F_t-R_Bx+F_м=0 3172,77 -6120,53+2372,77+575=0

Определение суммарных реакций опор.

Для опоры B:

Для опоры D:

Выбор типа подшипника

Тип подшипника выбираем в соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин.

Для быстроходного вала d_п = 40 мм. Принимаем наиболее дешевый шарикоподшипник радиальный однорядный № 209 легкой серии с параметрами: d = 45 мм, D = 85 мм, В = 19 мм, r =2 мм; грузоподъемность: C_r = 33,2 кН, C_or =18,6 кН

Выбор коэффициентов

Первоначально задаемся коэффициентами:

К_к – коэффициент, учитывающий вращение колец; при вращении внутреннего кольца К_к = 1.

K_s – коэффициент безопасности, при кратковременной перегрузке K_s =1,2.

K_T – температурный коэффициент, K_T =1.

8.1.5 Определение осевых составляющих реакций:

Отношение осевой нагрузки подшипника R_a=F_a к статической грузоподъемности: R_a/C₀ = 947,51/18,6=0,05. По табличным данным определяем e = 0,1…0,8 (0,5).

Отношение осевой нагрузки к радиальной:

Для опоры D: R_a/K_кR_D=947,51/1*3336,54=0,284

Если R_a/K_кR_D > e Þ X=0,56; Y=2,2

R_a/K_кR_D < e Þ X=1; Y=1,5.

Для опоры B: R_a/K_кR_B=947,51/1*2667,07=0,355

Если R_a/K_кR_D > e Þ X=0,56; Y=2,2

R_a/K_кR_D < e Þ X=1; Y=1,5.

Определение эквивалентной нагрузки.

где R – радиальная нагрузка, действующая на опору, Н.

F_a – осевая нагрузка, действующая на опору, Н.

X – коэффициент радиальной нагрузки.

Y – коэффициент осевой нагрузки;

Для опоры D: R_E = (1·1·3336,54+1,5·947,51)·1,2·1= 5709,37 Н.

Для опоры B: R_E = (1·1·2667,07+1,5·947,51)·1,2·1= 4906 Н.

8.1.7 Расчетная долговечность в часах для более нагруженной опоры D.

Подшипник должен проходить не менее 10000 часов. Полученный вариант не устраивает.

Промежуточный вал.

Силы в цилиндрическом зацеплении быстроходной ступени: F_t2 = 6120,53 Н, F_r2 = 2250,38 Н. F_a2= 947,51 Н.

Силы в цилиндрическом зацеплении тихоходной ступени: F_t1 =57197,22 Н, F_r1 =21030,09 Н. F_a1=8854,6 Н.

Частота вращения вала n =125 об/мин.

Приемлемая долговечность подшипников L_h = 20000 часов.

Определение опорных реакций.

Вертикальная плоскость.

В вертикальной плоскости имеем

SM_A =0, -R_Dy×(l₁+l₂₊l₃)+F_r1×(l₂+l₃)-F_a1×20-F_r2×l₃-F_а2×10.5=0

R_Dy=F_r1×(l₂+l₃)-F_a1×20-F_r2×l₃-F_а2×10.5)/(l₁+l₂₊l₃)=

(21030,09×180-8854,6×20-2250,38×80-947,51×10,5)/240=14243,1 Н

SM_D=0,

R_Ay=(-F_r2(l₁+l₂)+F_r1×l₁+F_a2×10.5+F_a1×20)/(l₁+l₂+l₃)=

(-2250,38×160+21030,09×60+947,51×10,5+8854,6×20)/240=

= 4536,61Н

Проверка:

SY =0, R_Dy+F_r2-F_r1+R_ay=0

14243,1+2250,38-21030,09+4536,61=0

Горизонтальная плоскость.

В горизонтальной плоскости имеем:

SM_A =0, -R_Dx(l₁+l₂+l₃)+F_t1×(l₂+l₃)-F_t2×l₃ =0

R_Dx=(F_t1×(l₂+l₃)-F_t2×l₃)/(l₁+l₂+l₃)=(57197,22×180-6120,53×80)/240=40857,74 Н

SM_D =0, R_Ax=(-F_t2(l₁+l₂)+F_t1×l₁)/(l₁+l₂+l₃)=

(-6120,53×160+57197,22×60)/240=10218,95 Н

Проверка:

SX =0, R_Dx+F_t2+R_Ax-F_t1=0

40857,74+6120,53+10218,95-57197,22=0

Определение суммарных реакций опор.

Для опоры A:

Для опоры D:

Дальнейший расчет для более нагруженной опоры D.

Выбор типа подшипника

Тип подшипника выбираем в соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин.

Для промежуточного вала d_п =75 мм. Принимаем конические однорядные роликоподшипники № 7315А со следующими параметрами: d = 75 мм, D =160 мм, T_max= 40,5 мм, b= 37 мм, с= 31 мм, r =3,5 мм; r₁ =1,2 мм; грузоподъемность: C_r = 229 кН, C_or = 185 кН . Схема установки – «врастяжку». Фактор нагрузки: e = 0,35

Находим осевые составляющие реакций.

S_A=0,83×e×R_A=11180,48×0,35×0,83=3247,93

S_D=0,83×e×R_D=43269,17×0,35×0,83=12569,69

Т.к. S_A< S_D и R_a=11180,48 Н < S_D – S_A =9321,76 Н, то

F_aD = S_D =11877,55 ; F_aA = F_aD-R_a =12569,69-11180,48=1389,21 ;

При F_aA/VR_A=1389,21/1*11180,48=0,124

Если F_aA/VR_A > e Þ X=0,56; Y=2,2

F_aA/VR_A < e Þ X=1; Y=1,5.

При F_aD/VR_D=12569,69/1*43269,17=0,29

Если F_aD/VR_D > e Þ X=0,56; Y=2,2

F_aD/VR_D < e Þ X=1; Y=1,5.

Определяем эквивалентную нагрузку.

Опора A: R_E = (1·1·11180,48+1,5·1389,21)·1,2·1=15917,15 Н.

Опора D: R_E = (1·1·43269,17+1,5·12569,69)·1,2·1=74548,45 Н.

8.2.6 Расчетная долговечность в часах для более нагруженной опоры D.

Полученный вариант устраивает.

Тихоходный вал.

Силы в цилиндрическом зацеплении тихоходной ступени: F_t2 =57197,22 Н, F_r2 =21030,09 Н. F_a2=8854,6 Н.

Частота вращения вала n = 17,86 об/мин.

Консольная сила от муфты: F_м= 12420Н.

Расстояния: l_ц = 230 мм, l_б = 45 мм.

Приемлемая долговечность подшипников L_h = 20000 часов.

Определяем опорные реакции.

В вертикальной плоскости:

SM_Gx =0,

SM_Ex =0,

Проверка:

SY =0,

В горизонтальной плоскости:

SM_Gy =0,

SM_Ey =0,

Проверка:

SX=0,

8.3.2 Определяем суммарные реакции опор.

Для опоры E:

Для опоры G:

Как видно опора G является более нагруженной, поэтому по ней ведем дальнейшие расчеты.

Выбор типа подшипника

Тип подшипника выбираем в соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин.

Для опор промежуточного вала d_п= мм,применяем компактные конические однорядные роликоподшипники легкой серии № со следующими параметрами: d = мм, D = мм, T_max= мм, b= мм, с= мм, r = мм; r₁ = мм; грузоподъемность: C_r = кН, C_or = кН . Схема установки – «врастяжку». Фактор нагрузки: e = .

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: