К задаче 133.
Последовательность решения задачи:
1. Вычертить расчетную схему нагружения вала силами Ft, Fr и Fa, а также опорными реакциями в двух взаимно перпендикулярных плоскостях ху и хz.
2. Определить опорные реакции в вертикальной плоскости (ху) R1в и R2в от сил Fr и Fа в горизонтальной плоскости (xz) R1Г и R2Г от силы Ft .
Предварительно
вычислить Fr
=
и Fa
= Fttgβ.
Ввиду симметричного расположения Ft относительно опор R1Г = R2Г = Ft /2.
В
вертикальной плоскости
и
.
3. Определить суммарные (результирующие) радиальные опорные реакции подшипников
.
4. Выбрать тип подшипника с учетом действия на подшипник 2 осевой силы Fa.
Вариант 1. Если Fa/Rr2 < 0,35, то по заданному диаметру цапфы d принять шарикоподшипник радиальный однорядный легкой серии с указанием его условного обозначения и выписать статическую грузоподъемность Соr и динамическую грузоподъемность Сr по таблицам ГОСТа: Приложение 45. В этом случае порядок решения задачи следующий:
Определить отношение Ra/Cоr, (в нашем случае Ra = Fa) и принять коэффициент осевого нагружения е по Приложению 46 (для промежуточных величин следует произвести интерполяцию).
По указанным таблицам выбрать коэффициенты X и Y радиальной и осевой нагрузок. Если отношение
>е,
то X
= 0,56, а Y
определить
по величине е.
Если
≤е,
принять X
= 1 и У=0.
7.
Принять расчетные коэффициенты V,
Кб
и КТ
(Приложение
44)
и определить эквивалентную нагрузку
для более нагруженного подшипника
2, так как на него действует осевая сила
Fa:
RE2 = (XVRr2 + Yfa)∙KбKт. При X = 1 и Y = 0 RE2 = XVRr2KбKТ.
8.
Определить расчетную долговечность
подшипника (час):
.
Вариант 2. Если Fa/Rr2 > 0,35, то по заданному диаметру цапфы d необходимо принять шарикоподшипники радиально-упорные легкой серии с указанием их условного обозначения и выписать значения Соr, и Сr по таблицам ГОСТа: Приложение 47.
В радиально-упорных подшипниках точка приложения радиальных реакций смещена от середины подшипника, что изменяет величину этих реакций. В данной задаче можно пренебречь этим и принять вычисленные величины Rrl и Rr2.
В этом случае порядок решения задачи следующий:
5. Определить отношение Ra/Cor (Ra = Fa) и принять коэффициент осевого нагружения е: Приложение 46. Для промежуточного значения Ra/Cor произвести интерполяцию.
6. Определить осевые составляющие от радиальных реакций:
RS1=eRr1 и RS2 = eRr2 и результирующие осевые нагрузки подшипников Ra1 и Ra2. В нашем случае R S1 <RS2 и Fa≥RS2 — Rs1, поэтому Ral = Rsl и Ra2 = Rsl + Fa.
7. По
таблицам, указанным в п. 5 (1-го варианта)
выбрать
коэффициенты X
и
Y
радиальной
и осевой нагрузок. Если отношение
<е,
то X=1
и Y = 0.
Если отношение Ra2/Rr2>
e,
то Х = 0,45, а Y
определить по таблицам.
Принять расчетные коэффициенты V, Кб и КТ и определить эквивалентные нагрузки: RE1 = XVRr1KбKТ и RE2 = (XVRr2 + YRa2)∙KбKт.
Определить расчетную долговечность (ч) более нагруженного подшипника2:
,
где L10Н — в час, n — в об/мин.
Полученное значение L10Н должно быть больше требуемого L10Н>LН треб, в противном случае необходимо принять подшипник средней серии и повторить расчет.
Задача 134. Ведущий
вал цилиндрического косозубого редуктора
установлен на шарикоподшипниках
радиально-упорных 1, 2
(рис. 12).
Определить расчетную долговечность
L10Н
более
нагруженного подшипника,
если на шестерню действуют силы: окружная
Ft,
радиальная Fr
и осевая Fa.
Диаметр
делительной окружности шестерни d1
= 50 мм, размер
l
= 70 мм. Частота вращения вала n
= =1430 об/мин.
Нагрузка на
подшипники с умеренными толчками.
Рабочая температура подшипников
t< 100 °С. Данные своего варианта принять
по табл. 24.
Рис. 12 (к задаче 134)
Таблица 24
Данные для расчёта |
Варианты |
|||||||||
10 |
14 |
26 |
33 |
42 |
55 |
66 |
71 |
87 |
97 |
|
Ft, кН |
2,5 |
2,7 |
3 |
2 |
2,7 |
3,1 |
2,9 |
2,6 |
3 |
3,2 |
Fr, мм |
1 |
1,1 |
1,4 |
0,8 |
1 |
1,4 |
1,5 |
1 |
1,3 |
1,4 |
Fa, мм |
0,8 |
0,9 |
1 |
0,6 |
0,7 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
Условное обозначение подшипника |
36308 |
36307 |
36309 |
36306 |
36211 |
36311 |
36309 |
36212 |
36310 |
36312 |