7.2. Конструирование крышек подшипников.
Рисунок 13. Эскиз крышки подшипников.
Крышка подшипника на тихоходном валу
Стенка
крышки при диаметре внешнего кольца
подшипника D = 100 по
= 7 мм
Установочный поясок принимаем равным толщине крышки S = 7 мм
Канавка
для выхода шлифовального круга b = 8 мм
- принимается по табл 7.8
при диаметре внешнего кольца подшипника
D = 100 мм
Длина
пояска сопряжения l
b =
7.3. Конструирование подшипниковых фланцев.
Рисунок 14. Эскиз фланца подшипников.
Диаметры приливов, в которых располагаются подшипники, определяются по формуле
=
+ 10
Фланец подшипника на тихоходном валу:
= + 10 =1,25 100 + 10 = 125 + 10 = 135 мм;
Принимаем = 135 мм;
7.4. Расчёт усилий в опорах вала.
Для проверки подшипников на прочность необходимо определить силовые факторы, воздействующие на подшипниковые узлы
Расчет усилий в зацеплениях открытой передаче
=
4583,33 H
=
=
= 1668,2 H
Расстояния
между точками приложения усилий
определяются замерами на чертеже:
= 54,00 мм,
= 54,00 мм,
= 73,50 мм.
Расчётные
формулы:
=
=
,
Результаты расчётов сравниваются с
замерами на чертеже, в случае расхождения
расчёты ведутся по данным с чертежа.
Рисунок 15. Расчётная схема.
Расчёт
реакций в опорах плоскости XOZ. Уравнение
равновесия относительно точки А.
M(A)=0.
-
+
-
= 0
=
=
=8668,84 Н
Уравнение равновесия относительно точки D. M(D)=0.
+
-
=
=
= -1952,91 Н
Проверка
+
-
-
= 0
-1952,91 + 8668,84 - 2332,6 - 4583,33 = 0
0 = 0
Расчёт реакций в опорах плоскости YOZ
Реакции в опорах определяем на основании уравнений равновесия относительно точки A. M(A)=0.
-
-
+
= 0
=
+
-
=
= -1939,6 Н
Уравнение равновесия относительно точки D. M(D)=0.
-
+
+
= 0
=
=
= 1137,73 Н
Проверка
+ - + = 0
-1939,6 + 1137,73 - 866,33 + 1668,2 = 0
0 = 0
Определение максимальных усилий.
=
=
= 2260,15 H
=
=
= 8883,18 H
Опора А принимается плавающей. Осевые силы приложены к опоре С.
Результируюшая осевая сила = 473,66 H
Расчёт ведём по наиболее нагруженной опоре C, = 8883,18 Н
7.5. Проверочный расчёт подшипника по динамической грузоподъёмности.
Требуемый ресурс долговечности подшипников по заданию = 14000 ч
Учитывая сравнительно небольшую осевую силу назначаем по 2 шариковые радиальные подшипники средней серии 310 со следующими характеристиками:
Внутренний диаметр d = 55 мм
Наружный диаметр D = 100 мм
Ширина В = 21 мм
Динамическая грузоподъёмность С =43600 Н
Статическая грузоподъёмность = 25000 Н
Диаметр
шарика
= 14,29 мм
Определяем эквивалентную радиальную нагрузку по формуле:
P
=
(7.1)
где V - коэффициент вращения; V = 1 (вращение внутреннего кольца подшипника)
X - коэффициент радиальной силы
Y - коэффициент осевой силы
=
1,4 - коэффициент безопасности;
=
1 - температурный коэффициент;
= 0,63 - коэффициент режима работы;
Определяем ресурс подшипника:
Для
случая с ненулевым значением осевой
силы расчёт значений коэффициентов Х
и Y проводится в соответствии с
5
Первоначально определяется по таблице
58 значение
Для него рассчитывается следующее
соотношение:
=
=
= 0,184
где
- диаметр шариков,
-диаметр траектории вращения шариков
относительно оси подшипника
Следовательно,
по табл 58
5
= 17,34
Далее
для отношения
определяется коэффициент е по табл 64
=
= 0,328
Для
0,21 при значении соотношения
=
= 0,05 коэффициент е = 0,211 и по табл 64
5
X = 1, Y = 0
P
=
=
= 7835 Н
Определяем расчётный скорректированный ресурс работы подшипника и сравниваем его с требуемым
=
(7.2)
где n - частота вращения вала, n = 394,64
-
коэффициент, корректирующий ресурс в
зависимости от надёжности,
-
коэффициент, характеризующий совместное
влияние на ресурс особых свойств
подшипника и условий его эксплуатации,
= 0,75
=
=
= 5458,2
14000∙0,25 = 3500 часов