Расчет элементов
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
действием этой силы.
Радиальная реакции подшипника приложена к оси вала в точке пересечения с ней нормали, проведенной через середины контактных площадок. Для радиальных подшипников эта точка расположена по середине ширины подшипника. Подшипник 1 наиболее нагружен так как он воспринимает большую нагрузку.
D cos |
|
22,23 |
0,2964 |
|
w |
|
|
||
D |
|
0,5 (40 110) |
||
pw |
|
|
||
|
|
|
|
|
следовательно f |
0 |
11,6 |
/дунаев/
Коэффициент осевого нагружения для радиального подшипника:
e 0,28
f |
|
F |
|
|
0 |
a |
|
|
C0r |
|
|
|
|
||
0,23
11,6 1160 |
|
|
0,28 |
|
|
|
37000 |
|
0,23
0,222
, отношение Fa/VFr =
1160/2997 = 0,387 > e. Окончательно принимаем:
Х = 0,56, У = 0,44/е = 1,982.
Принимаем коэффициент динамичночти нагрузки Кб для редуктора равным 1,4, Температурный коэффициент Кт = 1 (tраб < 100°С). Тогда эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
Pr = (VXFr + YFa)· Кб· Кт = (1·0,56·2997 + 1,982·1160)·1,4·1 = 5569 Н.
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1(
вероятность безотказной работы 90%), а23 = 0,7 (обычные условия применения), к=3 (шариковый подшипник):
|
|
Cr |
k |
10 |
6 |
|
|
50300 |
3 |
10 |
6 |
|
|
L |
a a |
|
|
|
|
|
1 0,7 |
|
|
|
|
|
17798ч |
|
|
|
|
|
|
||||||||
10ah |
1 |
23 |
Pr |
|
60n |
5569 |
60 483 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
, условие выполняется. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для промежуточного вала выбираем подшипники радиальные
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
«Подшипник 308 ГОСТ 8338 - 75»:
Динамическая грузоподъемность С – 31,9 кН;
Статическая грузоподъемность С0 – 22,7 кН; V = 1, при вращении внутреннего кольца;
Диаметр шарика Dw = 15,08 мм;
Частота вращения вала 253,86 об/мин;
Требуемый ресурс наработки 16704 часа;
Осевая сила - Fa1 = 1160H;
Rr1 = 1937 Н Rr2 = 1244,9 Н
R1t = 3758,62 Н R2t = 4552,62 Н
Суммарные реакции опор:
R |
R |
2 |
R |
2 |
4229H |
|||
|
|
|
|
|||||
1 |
|
1r |
1t |
|
||||
R |
|
R |
2 |
R |
2 |
4720H |
||
|
|
|||||||
2 |
|
|
2r |
|
2t |
|
||
Осевая сила Fa нагружающая подшипник, равна внешней силе,
действующей на вал. Осевую силу воспринимают оба подшипника на консольных концах вала, так как они ограничивают перемещение вала под действием этой силы.
Радиальная реакции подшипника приложена к оси вала в точке пересечения с ней нормали, проведенной через середины контактных площадок. Для радиальных подшипников эта точка расположена по середине ширины подшипника. Подшипник 2 наиболее нагружен так как он
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
воспринимает большую нагрузку.
D cos |
|
15,08 |
0,232 |
|
w |
|
|
||
D |
|
0,5 (40 90) |
||
pw |
|
|
||
|
|
|
|
|
следовательно f |
0 |
13,2 |
/дунаев/
Коэффициент осевого нагружения для радиального подшипника:
e 0,28
f |
|
F |
|
|
13,2 1160 |
|
|
|
0 |
a |
|
|
0,28 |
|
|
|
C0r |
|
|
|
22700 |
|
|
|
|
0,23 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,23
0,256
,
отношение Fa/VFr = 1160/4720 = 0,246 < e. Окончательно принимаем:
Х = 1, У = 0.
Принимаем коэффициент динамичночти нагрузки Кб для редуктора равным 1,4, Температурный коэффициент Кт = 1 (tраб < 100°С). Тогда эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Pr = (VXFr + YFa)· Кб· Кт = (1·1·4720 + 0·1160)·1,4·1 = 6608 Н.
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1(
вероятность безотказной работы 90%), а23 = 0,7 (обычные условия применения), к=3 (шариковый подшипник):
|
|
C |
|
|
k |
|
L |
a a |
|
|
|||
|
|
r |
|
|
||
10ah |
1 |
23 |
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
r |
|
|||
10 |
6 |
|
|
60n |
|
|
31900 |
3 |
10 |
6 |
|
|
|||||
|
|
||||
1 0,7 |
|
|
|
60 254 |
|
|
6608 |
|
|
||
5167ч
,
условие не выполняется, принимаем подшипник более тяжелой серии №
408
Динамическая грузоподъемность С – 50,3 кН; Статическая грузоподъемность С0 – 37,0 кН; V = 1, при вращении внутреннего кольца; Диаметр шарика Dw = 22,23 мм;
D cos |
|
22,23 |
0,2964 |
|
w |
|
|
||
D |
|
0,5 (40 110) |
||
pw |
|
|
||
|
|
|
|
|
следовательно f |
0 |
11,6 |
|
|
/дунаев/
Коэффициент осевого нагружения для радиального подшипника:
|
f0 Fa |
|
|
11,6 1160 |
0,23 |
|
|
|
e 0,28 |
|
|
0,28 |
|
|
|
0,222 |
|
|
|
|
||||||
|
C0r |
|
|
37000 |
|
|
|
|
|
0,23 |
|
, отношение Fa/VFr = |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
1160/4720 = 0,246 > e. Окончательно принимаем: |
|
|||||||
Х = 0,56, У = 0,44/е = 1,982. |
|
|
|
|||||
Принимаем коэффициент динамичночти нагрузки Кб |
для редуктора |
|||||||
равным 1,4, Температурный |
коэффициент |
Кт = 1 (tраб < |
100°С). Тогда |
|||||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
Pr = (VXFr + YFa)· Кб· Кт = (1·0,56·4720 + 1,982·1160)·1,4·1 = 6919,25 Н.
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1(
вероятность безотказной работы 90%), а23 = 0,7 (обычные условия применения), к=3 (шариковый подшипник):
|
|
Cr |
k |
106 |
50300 |
3 |
|
10 |
6 |
|
|
||
L |
a a |
|
|
|
|
1 0,7 |
|
|
|
|
|
17656ч |
|
|
|
|
|
253,86 |
|
||||||||
10ah |
1 |
23 |
P |
|
60n |
|
6919,25 |
|
60 |
|
|
||
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
, |
условие |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
выполняется.
Для выходного вала выбираем подшипники радиальные «Подшипник
411 ГОСТ 8338 - 75»:
Динамическая грузоподъемность С – 78,7 кН;
Статическая грузоподъемность С0 – 63,7 кН; V = 1, при вращении внутреннего кольца;
Частота вращения вала 150 об/мин;
Требуемый ресурс наработки 16704 часа;
Rr1 = 965,4 Н Rr2 = 923 Н
Rt1 = 2904,6 Н Rt2 = 12 712 Н
Суммарные реакции опор:
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
R2 |
R2 |
3061H |
||||
1 |
|
1r |
1t |
|
|
||
R |
|
R |
2 |
R |
2 |
12745H |
|
|
|
||||||
2 |
|
2r |
2t |
|
|
||
Радиальная реакции подшипника приложена к оси вала в точке пересечения с ней нормали, проведенной через середины контактных
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
площадок. Для радиальных подшипников эта точка расположена по середине ширины подшипника. Подшипник 2 наиболее нагружен так как он воспринимает большую нагрузку.
Окончательно принимаем:
Х = 1, У = 0.
Принимаем коэффициент динамичночти нагрузки Кб для редуктора равным 1,4, Температурный коэффициент Кт = 1 (tраб < 100°С). Тогда эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
Pr = (VXFr + YFa)· Кб· Кт = 1·1·12745·1,4·1 = 17 844 Н.
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1(
вероятность безотказной работы 90%), а23 = 0,7 (обычные условия применения), к=3 (шариковый подшипник):
|
|
C |
|
|
k |
10 |
6 |
78700 |
|
3 |
10 |
6 |
||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
L |
a a |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
r |
|
|
|
|
1 0,7 |
|
|
|
|
|
||
10ah |
1 |
23 |
r |
|
|
60n |
|
17844 |
|
|
60 150 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
||||||
выполняется, назначем подшипник с большим
6673ч
, условие диаметром №412:
не
Динамическая грузоподъемность С – 85,6 кН; Статическая грузоподъемность С0 – 71,4 кН;
|
|
C |
r |
k |
106 |
|
L |
a a |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
10ah |
1 |
23 |
Pr |
|
60n |
|
|
|
|
|
|||
эксплуатации подшипник
85600 |
3 |
10 |
6 |
|
|
1 0,7 |
|
|
|
|
8586ч |
|
60 150 |
||||
|
17844 |
|
, за требуемое время |
||
|
|
|
|
|
|
придется поменять один раз.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
7 Расчет муфты
По диаметру выходного вала выбираем фланцевые муфты.
Таблица 7.1 – Основные параметры габаритные и присоединительные размеры:
Полумуфта |
d, мм |
MP, Нм |
l, мм |
L, мм |
D0, мм |
dСТ, мм |
Болты |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Обозначение |
Кол-во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
45 |
509,3 |
105 |
220 |
125 |
80 |
M12 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
45 |
509,3 |
105 |
220 |
125 |
80 |
M12 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет муфты ведут не по номинальному моменту М, а по расчетному
моменту МР.
Мk M, Н м
РP
где kР - коэффициент режима работы (kР = 1,4 при спокойной работе и
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
небольших разгоняемых при пуске массах);
М = 509,3 Н∙м,
Мр = 509,3 ∙ 1,4 = 713,02 Н∙м.
Условие прочности на срез болтов, установленных без зазора:
|
|
|
|
8 М |
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|||||
СР |
|
2 |
|
СР |
||||
|
|
D |
z d |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0 |
б |
|
|
|
|
где: D0 – диаметр окружности, проходящей через центры болтовых отверстий;
z – число болтов;
dб – диаметр стержня болта, мм (для болтов не более М24 диаметр dб на
1 мм больше диаметра резьбы);
|
|
|
|
|
СР |
0,25σ |
Т |
|
|
||
|
|
|
где τср- допускаемое напряжение на срез для болтов, МПа; σТ - предел текучести материала болта. Для выбранной стали Ст3 σТ
=220 МПа
τ СР 0,25σТ 0,25 220 55МПа
τср = 29,1 МПа
Условие прочности выполняется.
Окончательно принимаем: муфта фланцевая 63-45-11-УЗ ГОСТ 20761-
96.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts