7. Проверка долговечности подшипников.
Рис.2. Схема нагружения валов.
7.1) Силы в зацеплении:
Быстроходная ступень
окружная сила на колесе и шестерне,
осевая сила на колесе и шестерне,
радиальные силы на колесе и шестерне,
7.2) Тихоходная ступень
окружная сила на шестерне равна окружной силе на колесе,
осевая сила на колесе и шестерне,
радиальные силы на колесе и шестерне,
Направления сил представлены на рисунке 2.
7.3) Ведущий вал
7.3.1) Расстояние между опорами l1 =240 мм.
Реакции опор (левую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу Fa1, обозначим цифрой «1»):
в плоскости xz:
в плоскости yx:
Проверка: Ry1+RZ1+Ry2+RZ2+Fr1-Ft1 = -151-129+388,8+388,8+280- -777,6=0.
Суммарные реакции:
7.3.2) Осевые составляющие радиальных реакций:
для конических радиально – упорных подшипников
S1=0,83·e·P1=0,83·0,32·417,1=111 Н
S2=0,83·e·P2=0,83·0,32·409,6=109 Н;
Осевые нагрузки подшипников (таблица 9.21). S1> S2
Pa1=Fa1> S2-S1; тогда Pa1= S1+ Fa1=111+109,3 = 220,3 Н; Pa2= S1 =111 Н.
Рассмотрим левый («первый») подшипник.
поэтому эквивалентную
нагрузку определяем с учетом осевой;
где X=0,45 и Y=1 по таблице 9.18.
Рассмотрим правый («второй») подшипник.
поэтому эквивалентную
нагрузку определяем с учетом
осевой;
где X=0,45 и Y=1.34 по таблице 9.18.
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.
7.3.3) Расчетная долговечность, млн. об.
m=10/3 (для роликоподшипников);
С – динамическая грузоподъемность;
Расчетная долговечность, ч
Найденная долговечность соответствует заданному сроку службы привода [L]=L×365×24×Кд×Ксм=8×365×24×0,65×0,7 =32.000 ч.
где Кд и Ксм – коэффициенты использования редуктора
7.4) Промежуточный вал
7.4.1) Расстояние между опорами l2=240 мм. Диаметр d2=151,5 мм,
Реакции опор (левую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу Fa2 и Fa3= Fa3/, обозначим цифрой «3»):
в плоскости xy:
Проверка: RY3+RY4+Ft3+Ft3I+Ft2=-1326,5-1326,5+937,7+937,7+777,6=0
в плоскости xz:
Проверка: RZ3+RZ4+Fr3+Fr3I-Fr2= -163,2-232,2-280+337,7+337,7=0
Суммарные реакции:
7.4.2) Осевые составляющие радиальных реакций:
для конических радиально – упорных подшипников
S3=0,83·e·Pr3=0,83·0,36·1347,1=405 Н;
S4=0,83·e·Pr4=0,83·0,36·13336,2=398 Н;
Осевые нагрузки подшипников (таблица 9.21). В нашем случае S4>S3; Pa3=Fa3> S4-S3; тогда Pa3= S3+ Fa3=405+131,7 = 536,7 Н; Pa4= S3 =405 Н.
Рассмотрим правый («третий») подшипник.
поэтому эквивалентную
нагрузку определяем c
учетом осевой силы;
Эквивалентная нагрузка:
где X=0,45 и Y=1,34 по таблице 9.18.
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.
где по таблице 9.19 для мешалки заквасочника Kσ=1,2. Коэффициенты V=1 и KT=1.
Рассмотрим левый («четвертый») подшипник:
поэтому эквивалентную
нагрузку определяем без
учета осевой;
Эквивалентная нагрузка:
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.
7.4.3) Расчетная долговечность, млн. об.
m=10/3 (для роликоподшипников);
С – динамическая грузоподъемность;
Расчетная долговечность, ч
Найденная долговечность соответствует сроку службы привода L=32000 ч.
7.5) Ведомый вал
7.5.1) Расстояние между опорами l3=240 мм.
Реакции опор (левую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу Fa4, обозначим цифрой «5»):
в плоскости xz:
Проверка: RZ5 + RZ6 - Ft4 - Ft4 I= 937,3+937,3-937,3-937,3 = 0
в плоскости уx:
Проверка: Ry5+Ry6-Fr4-Fr4I= 337,7+337,7-337,7-337,7= 0.
Суммарные реакции:
7.5.2) Рассмотрим левый («пятый») подшипник.
Эквивалентная нагрузка:
где по таблице 9.19 Kσ=1,2. Коэффициенты V=1 и KT=1.
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.
7.5.3) Расчетная долговечность, млн. об.
m=10/3 (для роликоподшипников);
С – динамическая грузоподъемность;
Расчетная долговечность, ч
Найденная долговечность соответствует сроку службы привода L=32000 ч.
Столь большая расчетная долговечность объясняется тем, что по условию монтажа диаметр шейки должен быть больше диаметра вала, поэтому были выбраны подшипники более тяжелой серии чем необходимо.