9.1 Силовая схема нагружения валов

9.2 Задача расчета

Определить диаметр вала в опасном сечении.

9.3 Данные для расчета приведены в таблице

Параметр	Шестерня	Колесо
Ft, H	2973 1126 773
Fr, H
Fa, H
T, Hм	77,3	319
ω, c	37,5	9,4

9.4 Условия расчета

Пользуясь 3-ей или 4-ой теорией прочности определить диаметры валов в опасном сечении, учитывая совместное действие изгиба и кручения.

9.5 Расчет ведомого вала

На ведомый вал, помимо усилий в зубчатой передачи, действует консольная сила от муфты F_м, но ввиду того, что масса муфты мала, этим усилием при расчете реакций и параметров вала можно пренебречь.

9.5.1 Определяем опорные реакции.

,

откуда ;

Проверка: 2572+2572-5144=0; 5144-5144=0

9.5.2 Определяем изгибающие моменты.

В вертикальной плоскости (YZ)

Сечение 1:

0≤x₁≤l₁

M₁ =R_Cy*x₁; при x₁=0; M₁=0;

при x₁=l; M₁= 2572·0,065=167,2 Hм.

В горизонтальной плоскости (XZ)

Сечение 2:

0≤x₂≤l₂

M₂=R_Cx*l₂; при x₁=0; M₂=0;

при x₁=l₂; M₂=R_Cx*l₂ =1286·0,065=84 Hм.

По данным расчетам строим в масштабе эпюр изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также эпюр крутящего момента.

9.5.3 Используя 3-ю теорию прочности, определяем приведенный момент в опасном сечении по формуле:

9.5.5 Определяем диаметр вала в опасном сечении

Где , тогда

Фактический диаметр вала под колесом, 65мм больше расчетного, 43мм.

10. Проверка подшипников на долговечность

10.1 Задача расчета

• Определить эквивалентную динамическую нагрузку;

• Проверить подшипники на динамическую грузоподъемность;

• Определить расчетную долговечность подшипника.

10.2 Данные для расчета

Частота вращения колец подшипника: n₂=361 мин^-1, n₃=90 мин^-1.

Силы в полюсе зацепления: окружная F_t= 2974H; радиальная F_r=1126 H; осевая F_a=773 H.

Характеристики подшипников приведены в таблице 7.1.

10.3 Условие расчета

Проверочный расчет подшипников выполняется отдельно для быстроходного и тихоходного валов. Пригодность определяется по условиям:

где C_p- расчетная динамическая грузоподъемность, Н;

C- базовая динамическая грузоподъемность, Н;

L_10h- расчетная долговечность, ч;

L_h- требуемая долговечность, ч.

Требуемая долговечность L_h подшипника предусмотрена ГОСТ 16162-93 и составляет для зубчатых редукторов L_h>10000ч.

10.4 Расчет подшипников ведомого вала

10.4.1 Определяем суммарные реакции на опорах.

Наиболее нагруженная опора А.

10.4.2 Определяем отношение

и по таблице находим значение е=0,24.

10.4.3 Определяем отношение

10.4.4 По соотношению выбираем формулу и определяем эквивалентную динамическую нагрузку более нагруженного подшипника

где X=0,56, Y=1,85- коэффициенты радиальной и осевой нагрузок;

V=1,0- коэффициент, учитывающий вращение колец;

K_T=1,0- температурный коэффициент;

K_σ=1,2- коэффициент безопасности.

R_Э=(0,56∙1,0∙1933+1,85∙1337)∙1,2∙1,0=4267 Н.

10.4.5 Определяем долговечность подшипника

Условие L_10h>L_h выполняются, а, следовательно, предварительно выбранные подшипники пригодны.