5. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности.
Промежуточный вал редуктора:
Из компоновочного чертежа измерением находим расстояние между опорами
l2 = мм, а = 156 мм; b = 378 мм;
Силы, действующие в зацеплении:
Цилиндрическая передача шевронная (быстроходная передача):
;
Н;
Н;
Цилиндрическая прямозубая передача (тихоходная передача):
Н;
Н;
Вычислим реакции опор:
Вертикальная плоскость:
;
FtБ·а –FtТ·(a + b) - RB1·(2a + b) = 0
RB1 = (FtБ·а –FtТ·(a + b))/ (2a + b).
RB1 = (2732·156-10039(156+378))/(2·156 + 378) = - 7152 H.
;
FtТ·а –FtБ·(a + b) - RB1·(2a + b) = 0
RА1 = (FtТ·а –FtБ·(a + b))/ (2a + b).
RА1 = (10039·156 + 2732(156+378))/(2·156+378) = 155 H.
Проверка:
;
RA1
–Ftб
+FtT
+RB1
= 7152 + 2732 – 10039 + 155 = 0.
Горизонтальная плоскость:
;
FaБ·а + FaТ·(a + b) + FrТ·d3 /2 - RB2·(2a + b) = 0
RB2 = (FaБ·а + FaТ·(a + b) + FrТ·d3 /2)/ (2a + b).
RB2 = (1017·156 + 3654(156+378) + 581·279,5/2)/(2·156 + 378) = 3175 H.
;
FaТ·а + FaБ·(a + b) - FrТ·d3 /2 – RА2·(2a + b) = 0
RА2 = (FaТ·а + FaБ·(a + b) - FrТ·d3 /2)/ (2a + b) .
RА2 = (3654·156 + 1017·(156 + 378) – 581·279,5/2)/(2·156 + 378) = 1496 H.
Проверка: ; RA2 - Ftб -FrT + RB2 = 1495 – 1017 – 3654 + 3175 = 0.
Строим эпюры крутящих и изгибающих моментов, опираясь на реакции опор, определение момента (сила на плечо).
Суммарные реакции:
Проверим динамическую грузоподъемность при частоте вращения n = 320,17 об/мин;
радиальной
нагрузке
=
7825 Н, осевой нагрузке
=
0, H = 30000ч - сроке службы
машины.
В данных условиях подходит подшипник радиальный однорядный шариковый. Проверим подшипник для посадочного диаметра d = 100 мм, начиная с легкой серии –
№ 212, у которого:
статическая грузоподъемность:
=
79000 Н;
динамическая грузоподъемность
=
124000 Н.
Так как
= 0 и
= 0, что Х=1, Y=0.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
где – радиальная нагрузка, Н;
– осевая нагрузка, Н;
– коэффициент вращения (если вращается
внутреннее кольцо,
то =1, если же вращается наружное кольцо, то V=1,2);
–
коэффициент безопасности;
–
температурный коэффициент;
–
коэффициент радиальной и осевой
нагрузок .
Примем: = 1,4; = 1,0.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
=
=
1∙1∙7825∙1,4∙1,0 = 10955 (Н).
Расчетный ресурс в миллионах оборотов:
Расчетная динамическая грузоподъемность
Н
Так как расчетная динамическая грузоподъемность превышает табличную динамическую грузоподъемность, то такие подшипники не подходят для данного вала.
Возьмем
подшипник такого же диаметра, но из
третьей серии, то есть подшипник №313. У
которого статическая грузоподъемность:
динамическая грузоподъемность:
Для него выполняется условие, что
значит, он подходит для данного вала.
Геометрические и механические параметры подшипников
Обозначение подшипника |
d |
D |
B |
Грузоподъемность, кН |
|||
Размеры, мм |
С |
С0 |
|||||
214 |
70 |
125 |
24 |
61,8 |
32,5 |
||
220 |
100 |
180 |
34 |
124 |
79 |
||
226 |
130 |
230 |
40 |
165 |
135 |
||