8 Подбор подшипников качения
Принимаем для валов редуктора радиальные шариковые однорядные подшипники легкой серии по ГОСТ 8338-75. Для расчета долговечности подшипников определим реакции опор обоих валов в плоскости ХОУ (горизонтальной) и XOZ (вертикальной).
Для определения реакций составим уравнения равновесия ƩМКi=0 (сумма моментов всех сил относительно какой-либо точки Кi равна нулю).
Проверку будем проводить по уравнению ∑FX=0 (сумма проекций всех сил на какую-либо ось равна нулю).
На ведущий вал
действуют силы (рис 8.1)
Усилие на ведущий вал от ременной передачи FB=968 H.
Из первого этапа
компоновки
0,065
м и
=0,070
м
Обозначим опоры ведущего вала буквами А и В.
Рисунок 8.1-Расчетная схема ведущего вала
Ведущий вал
Реакции опор:
в плоскости XOY:
Направим реакции опор RAy и RBy вверх, считая это направление положительным
∑МА=0 0,065∙ FB+0.07∙Ft1 + 0,14∙RBy=0
RBy=-1/0,14(0,07∙1606+0,065∙968)=
1252 H (
)
∑МB=0 -0.07∙Fr1-0,14∙RAy +0,205∙ FB =0
RAy=
1/0,14∙(-0.07∙1606+0,205∙968)=614 H
(
)
Для проверки составим уравнение ∑Fy=0.
Fr1 - RBy – FB + RAy=614+1606-968-1252=0
Реакции определены верно
RAy=614 Н; RBy=1252 Н.
Плоскость ХОZ
∑МА=0 0.5∙Fa1∙d1+0.07∙Fr1 + 0,14∙RBz=0
RBz=-1/0,14(0.5∙353∙0.064-0,07∙598)= -218 H ( )
∑МB=0 -0.07∙Fr1-0,14∙RAz - 0.5∙Fa1∙d1=0
RAy= -1/0,14∙(0.07∙598+0.5∙353∙0.064)=-380 H ( )
Для проверки составим уравнение ∑Fz=0.
Fr1 - RBy – FB + RAz=598-218-380=0
Суммарные реакции
(8.3)
(8.4)
Осевые оставляющие радиальной нагрузки:
Sa=e∙Pra=0.32∙722=230 H
SB=e∙PrB=0.32∙1271=406 H
Где е - параметр осевого нагружения, принимаем по табл. 9.18 [1] при α=12°.
По отношению
;
e=0.32 осевые нагрузки
подшипников по табл. 9.19 [1].
SB>SA и Fa1≥ S2-S1
PaA =SА=230 H
PaB =SА+Fa1=230+353=583 H
Определим эквивалентную нагрузку
отношение
,
поэтому не учитываем осевую нагрузку:
(8.5)
(8.5)
отношение
,
поэтому учитываем осевую нагрузку:
(8.5)
Где Х=0,45 и Y=1,7
радиальная
нагрузка
коэффициент
безопасности для приводов ленточных
конвейеров
Расчет ведем по более нагруженному подшипнику на опоре В.
Расчетная долговечность, млн. об по формуле:
(8.6)
Расчетная долговечность, ч
(8.7)
Долговечность подшипников ведущего вала обеспечена, так как Lh>[Lh]=10∙103 часов.
Ведомый вал
На ведомый вал
действуют нагрузки
При расчете валов учитываем
возможную консольную нагрузку Fm,
создаваемую соединительной муфтой. По
ГОСТ 16162-78 для быстроходного вала при
Тб≤250 Нм (Т1=196,6 Нм).
Fm=80
Рисунок 8.2— Расчетная схема ведомого вала
Плоскость XOY
∑МС=0 0.07∙Fr2-0.5∙Fa2∙d2- 0,14∙RDy=0
RDy=1/0,14(0,07∙598-0.5∙353∙0.256)= -24 H ( )
∑МD=0 - 0.5∙Fa2∙d2 - 0.07∙Fr2 + 0,14∙RCy =0
RCy= 1/0,14∙(0.5∙353∙0.256 + 0.07∙598)=622 H ( )
Для проверки составим уравнение ∑Fy=0.
-Fr2 - RDy + RCy=598+24-622=0
Реакции определены верно
RCy=622 Н; RDy=24 Н.
Плоскость ХОZ
Направим реакции опор RCz и RDz вверх, считая это направление положительным
∑МC=0 - 0,085∙ Fm+0.07∙Ft2-0,14∙RDz=0
RDz=1/0,14(-0,085∙1122+0,07∙1606)=122 H
∑МD=0 - 0,07∙Ft2+0,14∙RCz -0,225∙ Fm =0
RCz= -1/0,14∙(0,07∙1606+0,225∙1122)= 2606 H
Для проверки составим уравнение ∑Fy=0.
-Ft2 + RDz - Fm + RCz=122-1606-1122+2606=0
Реакции определены верно
RCz=2606 Н; RDz=122 Н.
Суммарные реакции
(8.3)
(8.4)
Осевые оставляющие радиальной нагрузки:
SС=e∙PrС=0.3∙2680=804 H
SD=e∙PrD=0.3∙124=37 H
Где е - параметр осевого нагружения, принимаем по табл. 9.18 [1] при α=12°.
e=0.30 осевые нагрузки подшипников по табл. 9.19 [1].
По отношению
;
e=0.3 осевые нагрузки
подшипников по табл. 9.19 [1].
SD<SC и Fa1≥ 0
PaC =SC=804 H
PaD =SC+Fa1=804+353=1157 H
Определим эквивалентную нагрузку
отношение
,
поэтому осевую нагрузку не учитываем:
(8.5)
Где
радиальная
нагрузка
коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров
Расчет ведем по более нагруженному подшипнику на опоре C.
Расчетная долговечность, млн. об по формуле:
(8.6)
Расчетная долговечность, ч
(8.7)
Долговечность подшипников ведущего вала обеспечена, так как Lh>[Lh]=10∙103 часов.
Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников не должен быть менее 10000 ч.