4.4.3 Расчет подшипников качения
При расчете и подборе подшипников качения производится расчет по динамической грузоподъемности.
При
выборе типоразмера подшипника предпочтение
следует отдавать шарикоподшипникам по
сравнению с более трудоемкими и
дорогостоящими роликоподшипниками.
Выбор подшипника намечается по отношению
осевой нагрузки
к радиальной
Так как осевая нагрузка минимальная по отношению к радиальной, то ею можно пренебречь. Принимаем предварительно к установке однорядные радиальные шарикоподшипники средней серии N 309
Для
которых
кН;
кН; (
- динамическая грузоподъемность,
- статическая грузоподъемность).
Определяем
- расчетную динамическую грузоподъемность
и проверяем условие:
;
; (4.55)
где:
- долговечность подшипника в млн. об.;
-
для шариковых подшипников;
Р – эквивалентная нагрузка, кН;
; (4.56)
где:
- угловая скорость вала,
рад/с;
-
долговечность подшипника в часах,
час.
Эквивалентная нагрузка:
; (4.57)
где: - осевая расчетная нагрузка на подшипник;
,
- коэффициенты радиальной и осевой
нагрузки;
-
при вращении внутреннего кольца;
-
коэффициент безопасности,
;
-
температурный коэффициент,
.
Для радиальных подшипников при отсутствии осевой нагрузки:
; (4.58)
кН;
кН;
кН
кН;
Условие соблюдается, значит окончательно принимаем к установке подшипники N 306 по ГОСТ 8338-75.
4.4.4 Расчет шпоночного соединения
Рассчитаем шпоночное соединение ведущего вала электродвигателя с ведущим шкивом клиноременной передачи.
Принимаем шпонку призматическую со скругленными торцами. Размеры сечения шпонки и пазов и длинны шпонки принимаем по СТ СЭВ 189-75
Материал шпонки - сталь 45, нормализация. Шпонку расчитываем на смятие и на срез.
Напряжение
смятия и условие прочности:
; (4.59)
где:
- крутящий момент на валу,
Н м
-
диаметр вала,
мм;
-
высота шпонки,
мм; для вала диаметром
мм;
-
рабочая длина шпонки,
мм;
-
допускаемое напряжение на смятие, для
стальной ступицы
МПа
н/мм
Тогда:
Н/мм
.
Условие прочности на срез:
; (4.60)
где:
- ширина шпонки,
мм, для вала диаметром
мм
-
допускаемое напряжение на срез, для
стальной ступицы
н/мм
Мпа.
Тогда:
н/мм
.
Таким образом, условия прочности на смятие и на срез соблюдаются.