6.2 Промежуточный вал

Силы, действующие в зацеплении:

Fаб = 832,29 Н

Fат = 3889,15 Н

Frб = 2139,97 Н

Ftб = 5820,24 Н

Frт = 6370 Н

Ftт = 17063 Н

Расстояния, определенные по чертежу:

d = 56 мм; e = 61 мм; f = 83 мм

Плоскость yz:

;

Проверка по оси Y:

- RyС - Frб + FrТ - RyD = 0; - 443,45 – 2139,97 + 6370 – 3786,57 = 0

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1, 2, 3, 4:

Мх1 = 0

Мх2 = - RyC·d·10-3 = - 443,45·56·10-3 = - 24,83 Н·м;

Мх2 = FrT·e·10-3 - RyD·(e+f)·10-3 = 6370·61·10-3 - 3786,57·(61+83)·10-3 = - 156,7 Н·м;

Мх3 = - RyD·f·10-3 = – 3786,57·83·10-3 = - 314,28 Н·м

Мх4 = 0;

Плоскость xz:

Проверка:

- RxС - Ftб + FtТ - RxD = 0; - 2890,57 – 5820,24 + 17063 – 8352,19 = 0

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1, 2, 3, 4:

Мy1 = 0

Мy2 = - RxC·d·10-3 = - 2890,57·56·10-3 = - 161,87 Н·м;

Мy3 = - RxD·f·10-3 = – 8352,19·83·10-3 = - 693,23 Н·м

Мy4 = 0;

Реакции опор для расчета подшипников

Суммарные радиальные реакции:

Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:

6.3 Тихоходный вал

Сила от муфты Fм2 приложена между полумуфтами, поэтому принимаем, что в полумуфте точка приложения силы Fм1 находится в торцевой плоскости выходного конца вала [2, c. 251].

Силы, действующие в зацеплении:

Fат = 3889,15 Н

Frт = 6370 Н

Ftт = 17063 Н

Fм2 = 6217,66 Н

Расстояния, определенные по чертежу:

l = 135 мм; m = 71 мм; n = 162 мм

Плоскость yz:

Проверка по оси Y:

RyK - FrT + RyN = 0; 75,14 - 6370 + 6294,86 = 0

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1, 2, 3:

Мх1 = 0;

Мх2 = RyK·l·10-3 = 2195,49·135·10-3 = 296,39 Н·м

Мх2 = RyN·m·10-3 = 6294,86·71·10-3 = 446,94 Н·м

Мх3 = 0;

Плоскость xz:

Проверка по оси X:

RxK - FtT + RxN = 0; 5880,94 - 17063 + 11182,06 = 0

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1, 2, 3:

Мy1 = 0;

Мy2 = RxK·l·10-3 = 5880,94·135·10-3 = 793,93 Н·м

Мy3 = 0;

Радиальные реакции опор от действия муфты

Направление силы от муфты неизвестно.

Проверка:

RN’ - FM2 - RK’ = 0; 11107,28 – 6217,66 – 4889,62 = 0

Строим эпюру изгибающих моментов в характерных сечениях 1, 2, 3, 4:

М1’ = М4’ = 0;

М2’ = - RK’·l·10-3 = - 4889,62·135·10-3 = - 660,1 Н·м

М3’ = - FM2·n·10-3 = - 6217,66·162·10-3 = - 1007,26 Н·м ;

Реакции опор для расчета подшипников

Суммарные радиальные реакции:

Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:

М3 = ׀М3’׀ = 1007,26 Н·м

7. Проверочный расчет подшипников

Условия пригодности подшипников [2, c. 140]

Сгр≤Сr

L10h≥Lh

Сгр – расчетная динамическая грузоподъемность, Н

L10h – базовая долговечность, ч

; [2, c. 140]

Где RE – эквивалентная динамическая нагрузка, Н;

n – частота вращения внутреннего кольца подшипника соответствующего вала, об/мин.

Показатель степени m=3,33 для роликовых подшипников [2, c. 140]

; [2, c. 140]

a1 – коэффициент надежности (a1 = 1, при безотказной работе подшипников γ = 90%)

Коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качество его эксплуатации a23 = 0,7 для роликовых подшипников [2, c. 140].

RE = (X·V·Rr + Y·Ra) ·Кб·Кт при

RE = V·Rr·Kб·Kт при [2, т. 9.1, с. 141],

где Х – коэффициент радиальной нагрузки (X = 1 при , Х = 0,56 при ) [2, т. 9.1, с. 141],

V – коэффициент вращения (V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипника и V = 1,2 при вращении внешнего кольца подшипника) [2, табл. 9.1, с. 142]

Rr – радиальная нагрузка подшипника, равная наибольшей суммарной реакции подшипника, Н (Rr = R)

Y – коэффициент осевой нагрузки;

Кб – коэффициент безопасности (Кб = 1,1) [2, т. 9.4, с. 145]

Кт – температурный коэффициент (Кт = 1) [2, т. 9.1, с. 142]

Быстроходный вал

Rr = RА=6950,68 Н

RE = 1·6950,68·1,1·1 = 7645 Н

Lh = 10000ч

Подшипник пригоден

Промежуточный вал

Rr = RD=9170,45 Н

RE = 1·9170,45·1,1·1 = 10087,49 Н

Lh = 10000ч

Подшипник пригоден

Тихоходный вал

Rr = RN=23043,15 Н

RE = 1·23043,15·1,1·1 = 25347,46 Н

Lh = 10000ч

Подшипник пригоден