7. Расчетная схема валов редуктора и проверка подшипников

Рис. 8.1 – Схема нагружения быстроходного вала

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

m_A = 66F_t1–132B_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

B_X = 3246·66/132 =1623 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

m_В = 66F_t1–132А_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

А_Х = 3246·66/132 =1623 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_X1 =1623·66 =107,1 Н·м

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

m_A = 66F_r +132B_Y – F_a1d₁/2 – 89F_в = 0

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

B_Y = (1202·89 + 637·52,99/2 –1204·66)/132 = 336 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

m_В = 221F_в –132А_Y + 66F_r + F_a1d₁/2 = 0

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

А_Y = (221·1202 +1204·66 + 637·52,99/2)/132 = 2742 H

Изгибающие моменты в плоскости YOZ

M_Y =1202·89 = 107,0 Н·м

M_Y =1202·155 – 2742·66 = 5,3 Н·м

M_Y = 336·66 = 22,2 Н·м

Суммарные реакции опор:

А = (А_Х² + А_Y²)^0,5 = (1623² +2742²)^0,5 =3186 H

B= (B_Х² + B_Y²)^0,5 = (1623² + 336²)^0,5 =1657 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 = 68F_t – 268F_м +136D_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_X = (268·2546 – 68·3246)/136 = 3394 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

m_D = 68F_t + 132F_м –136C_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

С_X = (132·2546 + 68·3246)/136 = 4094 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_X1 =4094·68 =278,4 Н·м

M_X2 =2546·132 =336,1 Н·м

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

m_С = 68F_r + F_ad₂/2 –136D_Y = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_Y = (68·1204+637·267,01/2)/136=1227 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

m_D = 68F_r – F_ad₂/2 +136C_Y = 0

Отсюда находим реакцию опоры C в плоскости XOZ

C_Y = (637·267,01/2 – 68∙1204)/136 = 23 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_Y1 = 23·68 = 1,6 Н·м

M_Y2 =1227·68 = 83,4 Н·м

Суммарные реакции опор:

C = (4094² +23²)^0,5 = 4094 H

D = (3394² +1227²)^0,5 = 3609 H

7. Проверочный расчет подшипников

9.1 Быстроходный вал

Эквивалентная нагрузка

P = (XVF_r + YF_a)K_бК_Т

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

F_r – радиальная нагрузка;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

K_б =1,3– коэффициент безопасности;

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Отношение F_a/C_o = 637/17,810³ = 0,036  е = 0,24 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник А.

Отношение F_a/А =637/3186= 0,20 < e, следовательно Х=1,0; Y= 0

Р = (1,0·1·3186+0)1,3·1 = 4142 Н

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573ωL/10⁶)^1/m,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 4142(573·33,5·18000/10⁶)^1/3 = 31074 Н < C = 32,0 кН

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(32,010³ /4142)³/60320 = 24017 часов, > [L]=18000 час