2.7 Составление расчетных схем, определение реакций, построение
эпюр изгибающих и крутящих моментов
Расчет ведем для ведомого вала редуктора, как наиболее нагруженного.
Силы в зацеплении закрытой зубчатой передачи:
окружная
,
радиальная
.
Расчетные расстояния: а=95 мм b=72 мм.
Вертикальная плоскость ZOY
Так как шестерня зубчатой передачи расположена симметрично относительно опор, в вертикальной плоскости реакции в опорах A и B одинаковы:
(78)
Изгибающий момент:
.
(79)
Горизонтальная плоскость ZOX
(80)
(81)
(82)
(83)
Проверка:
-
верно.
(84)
Изгибающие моменты:
(85)
(86)
Далее необходимо построить суммарную эпюру изгибающих моментов по зависимости
нм
(87)
На участке вала от точки К до конца выходного участка действует также и крутящий момент T3 = 787840 нм
Таблица №3 – Выбор радиальных шарикоподшипников
-
Наименование вала
Обозначение
d, мм
D, мм
В, мм
С, кН
С0 кН
Ведущий вал
310
50
110
27
61,8
36,0
Ведомый вал
212
60
110
22
52
31,0
Исходные данные:
- частота вращения вала n2 = 433,23 об/мин;
- суммарные реакции в опорах
(88)
;
.
(89)
- шарикоподшипники радиальные №214, класс точности 0;
- динамическая грузоподъемность С = 61,8 кН.
Проверка
подшипников ведется по наиболее
нагруженной опоре, поэтому расчет
выполняется по реакции
.
Расчет ведем по динамической
грузоподъемности. Критерий динамической
грузоподъемности является долговечность.
Номинальная долговечность (ресурс в часах):
(90)
где С - динамическая грузоподъемность,
Р – эквивалентная нагрузка,
р – показатель степени (для шарикоподшипников р = 3),
n – частота вращения вала.
Эквивалентная нагрузка определяется по формуле:
,
(91)
где Fr= - радиальная нагрузка, действующая на подшипник;
V=1 – коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца равен 1),
Кт = 1 – температурный коэффициент.
Ср = 1,0 – коэффициент режима нагрузки.
(92)
Следовательно, срок службы подшипников
,
(93)
что
больше минимального срока службы
.
Вывод: выбранный подшипник № 214 удовлетворяет критерию динамической грузоподъемности.