8. Расчетная схема валов редуктора

   1. Быстроходный вал

Рис. 8.1 Расчетная схема быстроходного вала.

Горизонтальная плоскость:

m_A = 49F_t1 –102R_Bx +208F_м = 0,

R_Вх = (49·1047+208·434)/102 = 1388 Н

m_B= 151F_t1 + 106F_м – 102R_Ax = 0,

R_Ax = (151·1047+ 106·434)/102 = 2001 H

Проверка

ΣХ = 0; F_t+ R_Bx – F_м– R_Ax =1047+1388– 434 – 2001 = 0

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

M_x1 =104749 = 51,3 Hм.

M_x2 = 434106 = 46,0 Hм.

Вертикальная плоскость:

m_A = 49F_r + 102R_By – F_ad₁/2 = 0,

R_By = (822·34,71/2 – 49∙269)/102 = 11 H,

m_B = 151F_r – 102R_Ay – F_ad₁/2 = 0,

R_Ay = (151∙269 – 822·34,71/2)/102 = 258 H

Проверка

ΣY = 0; ; R_Ay – F_r + R_By = 258 – 269 + 11 = 0

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

M_y1= 11·102 = 1,1 Нм,

M_y2= 11·151 + 49·258 = 14,3Нм,

Суммарные реакции опор:

R_А = (2001²+258²)^0,5 = 2018 H,

R_В = (1388²+ 11²)^0,5 = 1388 H,

8.2 Тихоходный вал

Силы действующие в зацеплении:

F_t1=1047 H; F_r2= 822 H; F_a2=269 H.

F_вг= 619 H; F_вв=1072 H.

Рис. 8.2 Расчетная схема тихоходного вала.

Горизонтальная плоскость:

m_C = 47F_t2 – 77F_вв+ 129R_Dx = 0,

R_Dx = (77∙1072– 47·1047)/129 = 258 H,

m_D = 206F_вв + 82F_t2 – 129R_Cx = 0,

R_Cx = (206·1072 + 82·1047)/129 = 2377 H

Проверка

ΣХ = 0; F_t2 + F_вв – R_Cx + R_Dx =1047+1072 – 2377 +258 = 0

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости

M_x1 = 258·82 =21,2 Hм.

M_x2 = 107277 = 82,5 Нм.

Вертикальная плоскость:

m_C= 77F_вг – 47F_r2 – 129R_Dy + F_а2d₂/2 = 0,

R_Dy = (77·619– 47∙822 + 269·137,12/2)/129 = 213 H,

m_D = 82F_r2 + 206F_вг – 129R_Cy + F_r2d₂/2 = 0,

R_Cy = (82·822+206∙619+ 269·137,12/2)/129 =1654 H,

Проверка

ΣY = 0; F_r2 + F_вг + R_Dy – R_Cy = 822 +619 – 1654 + 213 = 0

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

M_y1 = 21382 = 17,5 Нм,

M_y2 = 61977 = 47,7 Нм,

M_y3 = 619124 – 1654·47 = -0,9 Нм,

Суммарные реакции опор:

R_C = (2377²+1654²)^0,5 = 2896 H,

R_D = (213²+ 258²)^0,5 = 335 H,

8. 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 [1c133];

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Осевые составляющие реакций опор:

S_A = 0,83eR_A = 0,83·0,372018 = 620 H,

S_B = 0,83eR_B = 0,83·0,371388 = 426 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aA = S_A = 620 H,

F_aB = S_A + F_a = 620+822 = 1442 H.

Проверяем подшипник А.

Отношение F_a/F_r = 620/2018=0,31 < е; следовательно Х=1,0 Y= 0

Р = (1,01,02018+0)1,31,0 = 2623 Н.

Проверяем подшипник B.

Отношение F_a/F_r =1442/1388=1,04 > е; следовательно Х=0,40 Y=1,62

Р = (0,401,01388+1,62·1442)1,31,0 = 3558 Н.

Расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику В.

Требуемая грузоподъемность подшипника:

С_тр = Р(573L/10⁶)^1/3,33=

= 3558(57399,510500/10⁶)^1/3,33 = 29,9 кH < C = 35,2 кН

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

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(35,210³ /3558)^3,333/60950 = 36465 часов, > [L]

больше ресурса работы привода, равного 10500 часов.