1. Быстроходный вал

Рис. 8.1 Расчетная схема быстроходного вала.

Горизонтальная плоскость:

m_A = 50F_t1 –102R_Bx +208F_м = 0,

R_Вх = (50·655+208·307)/102 = 947 Н

m_B= 152F_t1 + 106F_м – 102R_Ax = 0,

R_Ax = (152·655 + 106·307)/102 = 1295 H

Проверка

ΣХ = 0; F_t+ R_Bx – F_м– R_Ax = 655+ 947– 307 – 1295 = 0

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

M_x1 = 65550 = 32,8 Hм.

M_x2 = 307106 = 32,5 Hм.

Вертикальная плоскость:

m_A = 50F_r – 102R_By – F_ad₁/2 = 0,

R_By = (50∙193 – 506·27,00/2)/102 = 28 H,

m_B = 152F_r – 102R_Ay – F_ad₁/2 = 0,

R_Ay = (152∙193 – 506·27,0/2)/102 = 221 H

Проверка

ΣY = 0; ; R_Ay – F_r – R_By = 221 – 193 – 28 = 0

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

M_y1= 28·102 = 2,9 Нм,

M_y2= 28·152 – 50·221 = -6,8 Нм,

Суммарные реакции опор:

R_А = (1295²+221²)^0,5 = 1314 H,

R_В = (947²+ 28²)^0,5 = 948 H,

8.2 Тихоходный вал

Силы действующие в зацеплении:

F_t1= 655 H; F_r2= 506 H; F_a2=193 H.

F_вг= 718 H; F_вв= 414 H.

Рис. 8.2 Расчетная схема тихоходного вала.

Горизонтальная плоскость:

m_C = 51F_t2 – 77F_вв – 129R_Dx = 0,

R_Dx = (51∙655 – 77∙414)/129 = 12 H,

m_D = 206F_вв + 78F_t2 – 129R_Cx = 0,

R_Cx = (206·414 + 78·665)/129 = 1057 H

Проверка

ΣХ = 0; F_t2 + F_вв – R_Cx – R_Dx = 655+ 414 – 1057 – 12 = 0

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости

M_x1 = 12·78 = 1,2 Hм.

M_x2 = 41477 = 31,9 Hм.

Вертикальная плоскость:

m_C= 77F_вг – 51F_r2 – 129R_Dy + F_а2d₂/2 = 0,

R_Dy = (77·718 – 51∙506 + 193·137,12/2)/129 = 331 H,

m_D = 78F_r2 + 206F_вг – 129R_Cy + F_r2d₂/2 = 0,

R_Cy = (78·506+206∙718 + 193·137,12/2)/129 =1555 H,

Проверка

ΣY = 0; F_r2 + F_вг + R_Dy – R_Cy = 506 + 718 – 1555 + 331 = 0

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

M_y1 = 33178 = 25,8 Нм,

M_y2 = 71877 = 55,3 Нм,

M_y3 = 718128 – 1555·51 = 12,6 Нм,

Суммарные реакции опор:

R_C = (1057²+1555²)^0,5 = 1880 H,

R_D = (12²+ 331²)^0,5 = 332 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 = 1,5 – коэффициент безопасности [1c133];

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Осевые составляющие реакций опор:

S_A = 0,83eR_A = 0,83·0,371314 = 404 H,

S_B = 0,83eR_B = 0,83·0,37948 = 291 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aA = S_A = 404 H,

F_aB = S_A + F_a = 404+506 = 910 H.

Проверяем подшипник А.

Отношение F_a/F_r = 404/1314=0,31 < е; следовательно Х=1,0 Y= 0

Р = (1,01,01314+0)1,51,0 = 1971 Н.

Проверяем подшипник B.

Отношение F_a/F_r = 910/948=0,96 > е; следовательно Х=0,40 Y=1,62

Р = (0,401,0948 +1,62·910)1,51,0 = 2780 Н.

Расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику В.

Требуемая грузоподъемность подшипника:

С_тр = Р(573L/10⁶)^1/3,33=

= 2780(57396,316500/10⁶)^1/3,33 = 21,5 кH < C = 35,2 кН

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

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(35,210³ /2780)^3,333/60920 = 85642 часов, > [L]

больше ресурса работы привода, равного 16500 часов.