8. Расчетная схема валов редуктора

   1. Быстроходный вал

Рис. 8.1 – Схема нагружения быстроходного вала

Горизонтальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры А

m_A = 50F_t1– 100B_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

B_X = 1278·50/100 = 639 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

m_В = 50F_t1– 100А_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

А_Х = 1278·50/100 = 639 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_X1 = 639·50 = 32,0 Н·м

Вертикальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры А

m_A = 50F_r +100B_Y – F_a1d₁/2 – 80F_в = 0

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

B_Y = (502·80 + 182·33,33/2 – 470·50)/100 = 197 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

m_В = 180F_в –100А_Y + 50F_r + F_a1d₁/2 = 0

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

А_Y = (180·502+ 470·50 + 182·33,33/2)/100 = 1169 H

Изгибающие моменты в плоскости YOZ

M_Y = 502·80 = 40,2 Н·м

M_Y = 502·130 – 1169·50 = 6,8 Н·м

M_Y = 197·50 = 9,9 Н·м

Суммарные реакции опор:

А = (А_Х² + А_Y²)^0,5 = (639² +1169²)^0,5 =1332 H

B= (B_Х² + B_Y²)^0,5 = (639² + 197²)^0,5 = 669 H

Схема нагружения тихоходного вала

Рис. 8.2 – Схема нагружения тихоходного вала

Горизонтальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры С

m_С = 51F_t – 202F_м + 102D_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_X = (202·1272 – 51·1278)/102 = 1880 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

m_D = 51F_t + 100F_м – 102C_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

С_X = (100·1272 + 51·1278)/102 = 1886 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_X1 =1886·51 = 96,2 Н·м

M_X2 =1272·100 =127,2 Н·м

Вертикальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры С

m_С = 51F_r + F_ad₂/2 – 102D_Y = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_Y = (51·470 +182·166.67/2)/102 = 384 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

m_D = 51F_r – F_ad₂/2 – 102C_Y = 0

Отсюда находим реакцию опоры C в плоскости XOZ

C_Y = (51·470 – 182·166.67/2)/102 = 86 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_Y1 = 86·51 = 4,4 Н·м

M_Y2 = 384·51 = 19,6 Н·м

Суммарные реакции опор:

C = (1886² + 86²)^0,5 = 1888 H

D = (1880² + 384²)^0,5 = 1919 H

8. Проверочный расчет подшипников

9.1 Быстроходный вал

Эквивалентная нагрузка

Отношение F_a/C_o = 182/10,010³ = 0,018  е = 0,20 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник А.

Отношение F_a/А =182/1332= 0,14 < e, следовательно Х=1,0; Y= 0

P = (XVF_r + YF_a)K_бК_Т

где Х – коэффициент радиальной нагрузки при отсутствии осевой нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

F_r = А – радиальная нагрузка;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

K_б =1,3– коэффициент безопасности при нагрузке с умеренными толчками ;

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Р = (1,0·1·1332+0)1,3·1 = 1732 Н

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573ωL/10⁶)^1/m,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 1732(573·49,7·35000/10⁶)^1/3 =17297 Н < C = 19,5 кН

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(19,510³ /1732)³/60475 = 50074 часов, > [L]=35000 час