1. Быстроходный вал

Рис. 8.1 Расчетная схема быстроходного вала.

Горизонтальная плоскость:

m_A = 151F_t1 –102R_Bx +106F_м = 0,

R_Вх = (106·581+151·1320)/102 = 2558 Н

m_B= 49F_t1 + 208F_м – 102R_Ax = 0,

R_Ax = (208·581 + 49·1320)/102 = 1819 H

Проверка

ΣХ = 0; F_м + R_Bx – F_t – R_Ax = 581+2558 – 1320 – 1819 = 0

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

M_x1 =132049 = 64,7 Hм.

M_x2 = 581106 = 61,6 Hм.

Вертикальная плоскость:

m_A = 151F_r –102R_By – F_ad₁/2 = 0,

R_By = (151·236 – 1065·48,46/2)/102 = 96 H,

m_B = 49F_r +102R_Ay – F_ad₁/2 = 0,

R_Ay = (1065·48,46/2 – 49·236)/102 =140 H

Проверка

ΣY = 0; ; R_Ay – F_r + R_By = 140– 236 + 96 = 0

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

M_y1=140·102 =14,3 Нм,

M_y2=140·151 + 96·49 = 25,8 Нм,

Суммарные реакции опор:

R_А = (1819²+140²)^0,5 = 1824 H,

R_В = (2558²+ 96²)^0,5 = 2560 H,

8.2 Тихоходный вал

Силы действующие в зацеплении:

F_t1= 1320 H; F_r2=1065 H; F_a2=236 H.

F_t3=2207 H; F_r3= 803 H.

Рис. 8.2 Расчетная схема тихоходного вала.

Горизонтальная плоскость:

m_C = 59F_t2 – 80F_t3 + 101R_Dx = 0,

R_Dx = (2207·80 – 59·1320)/101 = 977 H,

m_D = 42F_t2 + 181F_t3 – 101R_Cx = 0,

R_Cx = (42·1320 + 181·2207)/101 = 4504 H

Проверка

ΣХ = 0; F_t2 + F_t3 – R_Cx + R_Dx = 2207+1320 – 4504 + 977 = 0

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости

M_x1 = 977·42 = 41,0 Hм.

M_x2 = 220780 = 176,6 Hм.

Вертикальная плоскость:

m_C= 59F_r2 + 80F_r3 – 101R_Dy – F_r2d₂/2 = 0,

R_Dy = (59·1065+80·803 – 236·137,12/2)/101 =1098 H,

m_D = 42F_r2 – 181F_r3 + 101R_Cy + F_r2d₂/2 = 0,

R_Cy = (181·803 – 42·1065– 236·137,12/2)/101 = 836 H,

ПроверкаΣY = 0; F_r2 – F_r3 – R_Dy + R_Cy =1065 – 803 –1098 + 836 = 0

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

M_y1 =1098∙42 = 46,1 Нм,

M_y2 = 80380 = 64,2 Нм,

M_y3 = 803139 – 836·59 = 62,3 Нм,

Суммарные реакции опор:

R_C = (4504²+ 836²)^0,5 = 4581 H,

R_D = (977²+1098²)^0,5 = 1470 H,

Проверочный расчет подшипников

9.1 Быстроходный вал

Эквивалентная нагрузка

P = (XVF_r + YF_a)K_бК_Т

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

K_б = 1,3 – коэффициент безопасности при кратковременных перегрузках [c.133];

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Осевые составляющие реакций опор:

S_A = 0,83eR_A = 0,83·0,371824 = 560 H,

S_B = 0,83eR_B = 0,83·0,372560 = 786 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aA = S_A = 560 H,

F_aB = S_A + F_a = 560+1065 = 1625 H.

Проверяем наиболее нагруженный подшипник B.

Отношение F_a/F_r =1625/2560=0,63 > е; следовательно Х=0,40 Y=1,62

Р = (0,401,02560+1,62·1625)1,31,0 = 4753 Н.

Требуемая грузоподъемность подшипника:

С_тр = Р(573L/10⁶)^1/3333=

= 4753(57399,528000/10⁶)^1/3333 = 43,4 кH < C = 48,4 кН

Условие С_тр < C выполняется , значит намеченный подшипник №7207 подходит.

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(48,410³ /4753)^3,333/60950 = 40121 часов, > [L]

больше ресурса работы привода, равного 28000 часов.