Расчет подшипника

R_a = √(R_ax² + R_ay²) = √(120,4² + 890,5²) = 898,6 Н

R_b = √(R_bx² + R_by²) = √(22,3² + 808,9²) = 809,2 Н

Радиальный подшипник 305 средней серии d = 25 мм, D = 62 мм, B = 17 мм, r = 2 мм, C = 22,5 кН, С_o = 11,4 кН.

Отношение F_a/C_o = 155,2/11400 = 0,014 => е ≈ 0,19

Отношение F_a/R_a = 155,2/898,6 = 0,17 < e => Х=1, У=0

Эквивалентная нагрузка:

P = X*V*R_max*k_σ*k_τ = 1*1*898,6*1*1 = 898,6 Н

Расчетная долговечность, млн об:

L = (C/P)³ = (22500/898,6)³ = 15698 млн об

Расчетная долговечность, тыс часов:

L_h = L*10⁶/(60*n₂) = 15698*10⁶/(60*960) = 272,5 * 10³ ч > [L_h] = 25*10³ ч.

Радиальный подшипник 205 легкой серии d = 25 мм, D = 52 мм, B = 15 мм, r = 1,5 мм, C = 14,0 кН, С_o = 6,95 кН.

Расчетная долговечность, млн об:

L = (C/P)³ = (14000/898,6)³ = 3782 млн об

Расчетная долговечность, тыс часов:

L_h = L*10⁶/(60*n₂) = 3782*10⁶/(60*960) = 65,7 * 10³ ч > [L_h] = 25 * 10³ ч.

Радиальный подшипник 105 особолегкой серии d = 25 мм, D = 47 мм, B = 12 мм, r = 1 мм, C = 11,2 кН, С_o = 5,6 кН.

Расчетная долговечность, млн об:

L = (C/P)³ = (11200/898,6)³ = 1936 млн об

Расчетная долговечность, тыс часов:

L_h = L*10⁶/(60*n₂) = 1936*10⁶/(60*960) = 33,6 * 10³ ч > [L_h] = 25*10³ ч.

Вывод: окончательно берем подшипник 105 особолегкой серии: d = 25 мм, D = 47 мм, B = 12 мм, r = 1 мм, C = 11,2 кН, С_o = 5,6 кН.

Расчет цепной передачи. Гибкая передача.

Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.

Вращающий момент на ведущей звездочке: T₃ = 126,6*10³ Нмм

Передаточное число было принято ранее U_ц = 2,333

Число зубьев: ведущей звездочки z₃ = 31 – 2 U_ц = 31 – 2*2,333 = 26

ведомой звездочки z₄ = z₃*U_ц = 26*2,333 = 60,6

Принимаем z₃ = 26 и z₄ = 61

Фактическое U_ц = z₄/z₃ = 61/26 = 2,346

Отклонение: (2,333–2,346)/2,333*100% = 0,6% – допустимо

Расчетный коэффициент нагрузки K_э = K_g*K_a*K_H*K_P*K_см*K_п = 1*1*1*1,25*1*1 = 1,25;

где K_g = 1 – динамический коэффициент при спокойной нагрузке;

K_a = 1 – влияние межосевого расстояния;

K_H = 1 – влияние угла наклона линии центров;

K_P = 1,25 – учитывает способ регулирования натяжения цепи (периодическое);

K_см = 1 – непрерывная смазка;

K_п = 1 – учитывает продолжительность работы в сутки (односменная).

n₃ = w₃*30/π = 33,5*30/3,14 = 320 об/мин

Среднее значение допускаемого давления при n≈300 об/мин [p] = 20 МПа

Шаг однорядной цепи (m=1)

Подбираем цепь ПР – 19,05 – 31,8 по ГОСТ 13568-75, имеющую: t = 19,05; разрушающую нагрузку Q = 31,8 кН; массу q = 1,9 кг/м; А_оп = 105,8 мм².

Скорость цепи: V = z₃*t*n₃/(60*10³) = 26*19,05*320/(60*10³) = 2,64 м/с

Окружная сила: F_tц = P₃/V = T₃*w₃/V = 126,6*33,5/2,64 = 1606,5 Н

Давление в шарнире p = F_tц*K_э/А_оп = 1606,5*1,25/105,8 = 19 МПа

Уточняем допускаемое давление [p] = 20[1 + 0,01(z₃ – 17)] = 20[1 + 0,01*9] = 21,8 МПа

Условие p ≤ [p] – выполнено

20 МПа – табличное значение допускаемого давления при n = 300 об/мин и t = 19,05 мм

Определяем число звеньев цепи: L_t = 2a_t + 0,5z_Σ + ∆²/a_t,

где a_t = a_ц/t = 50

z_Σ = z₃ + z₄ = 26 + 61 = 87

∆ = (z₄ – z₃)/2π = (61 – 26)/(2*3,14) = 5,6

Тогда L_t = 2*50 + 0,5*87 + 5,6²/50 = 144,1

Уточняем межосевое расстояние цепной передачи:

a_ц = 0,25t[L_t – 0,5z_Σ + √((L_t – 0,5z_Σ)² – 8∆²)] = 0,25*19,05[144,1 – 0,5*87 + √((144,1 – 0,5/87)² – 8*5,6²)] = 952,2 мм

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4 %, т.е. на 952,2*0,004 ≈ 4 мм

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:

d_д3 = t/sin(180/z₃) = 19,05/sin(180/26) = 158 мм

d_д4 = t/sin(180/z₄) = 19,05/sin(180/61) = 370 мм

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек

d_e3 = t(ctg(180/z₃) + 0,7) – 0,3d₁ = 19,05(ctg6,92 + 0,7) – 0,3*11,91 = 166 мм

d₁ = 11,91 – диаметр ролика цепи.

d_e4 = t(ctg(180/z₄) + 0,7) – 0,3d₁ = 19,05(ctg2,95 + 0,7) – 0,3*11,91 = 384 мм

Силы действующие на цепь: окружная F_tц = 1606,5 Н

от центробежных сил F_V = q*V² = 1,9*2,64² = 13,2 H

от провисания F_f = 9,81*K_f*q*a_ц = 9,81*1,5*1,9*0,952 = 26,6 H

где K_f = 1,5 при угле наклона передачи 45˚

Расчетная нагрузка на валы F_b = F_tц + 2F_f = 1606,5 + 2*26,6 = 1660 H

Проверяем коэффициент запаса прочности цепи

s = Q/(F_tц*K_д + F_V + F_f) = 31,8*10³/(1606,5*1 + 13,2 + 26,6) = 19,3

Это больше чем нормативный коэффициент запаса [s] ≈ 8,4; следовательно, условие s > [s] выполнено.

Размеры ведущей звездочки:

Ступица звездочки: d_ст = 1,6*28 = 45 мм

l_ст = (1,2÷1,6)*28 = 40 мм

Толщина диска звездочки 0,93В_ВН = 0,93*12,7 ≈ 12 мм, где В_ВН – расстояние между пластинами внутреннего звена.

Аналогично определяют размеры ведомой звездочки.