4 Подбор подшипников и проверочный расчет муфт

4.1 Подбор подшипников

4.1.1 Вал 1

Данные:

1. Для выбранного подшипника(207) с внутренним диаметром ( ) определяем:

– соотношение

;

Определяем из табл. 7.10.6[2, стр112].

– соотношение

,

значит ,

где – коэффициент вращения при вращении внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки.

–коэффициенты радиальной и осевой нагрузки.

2. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

,

где –коэффициент безопасности, учитывающий характер внешней нагрузки;

–коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипникового узла.

3. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка с учетом изменения внешней нагрузки привода:

;

где

–для роликоподшипников.

4. Расчетная динамическая радиальная грузоподъемность

.

4.1.2 Вал 2

Данные:

окружная сила ;

осевая сила .

Диаметр цапф под подшипники .

1. Для выбранного подшипника(209) с внутренним диаметром ( ) определяем:

– соотношение

;

Определяем из табл. 7.10.6[2, стр112].

– соотношение

,

значит ,

где – коэффициент вращения при вращении внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки.

–коэффициенты радиальной и осевой нагрузки.

2. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

,

где –коэффициент безопасности, учитывающий характер внешней нагрузки;

–коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипникового узла.

3. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка с учетом изменения внешней нагрузки привода:

;

где

–для роликоподшипников.

4. Расчетная динамическая радиальная грузоподъемность

.

4.1.3 Вал 3

Данные:

окружная ;

осевая .

Диаметр цапф под подшипники .

1. Для выбранного подшипника(211) с внутренним диаметром ( ) определяем:

– соотношение

;

Определяем из табл. 7.10.6[2, стр113].

– соотношение

,

значит ,

где – коэффициент вращения при вращении внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки.

–коэффициенты радиальной и осевой нагрузки.

2. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

,

где –коэффициент безопасности, учитывающий характер внешней нагрузки;

–коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипникового узла.

3. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка с учетом изменения внешней нагрузки привода:

;

где

–для роликоподшипников.

4. Расчетная динамическая радиальная грузоподъемность

4.2 Проверочный расчет муфт

Примем выходной диаметр вала d = 50 мм, на который насаживается (для передачи движения исполнительному органу) фланцевая муфта по ГОСТ 20761-80. Соединение передаёт мощность Р = 6,604 кВт, при n = 114,6 мин^-1. Передаваемый момент Т = 550 Нм. Муфта обеспечивает надёжное соединение валов, просты по конструкции и дёшевы. Материал полумуфт – сталь 40.

Определяем расчётный момент:

где - коэффициент режима работы

Расчёт болтов ведут в предположении, что весь действующий момент воспринимают болты, установленные без зазора и работающие на срез.

Выберем муфту фланцевую 1000-50-11 ГОСТ 20761-80.

Условия прочности на срез болтов установленных без зазора:

где D₀ = 150 мм – диаметр окружности, проходящей через центр болтовых отверстий, мм;

z^’ = 6 – число болтов, установленных без зазора;

d_б = 12 мм – диаметр не нарезанной части стержня болта, мм

где σ_т = 320 МПа – предел текучести материала болтов (сталь 35)