1. Быстроходный вал

Рис. 8.1 Расчетная схема быстроходного вала.

Горизонтальная плоскость:

m_A = 62F_t1 – 120R_Bx +225F_в = 0,

R_Вх = (62·2275+225·618)/120 = 2334 Н

m_B= 182F_t1 +105F_в –120R_Ax = 0,

R_Ax = (182·2275+105·618)/120 = 3991 H

Проверка

ΣХ = 0; F_t+ R_Bx – F_в– R_Ax =2275+2334– 618 – 3991 = 0

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

M_x1 =227562 =141,1 Hм.

M_x2 = 618105 = 64,9 Hм.

Вертикальная плоскость:

m_A = 62F_r +120R_By – F_ad₁/2 = 0,

R_By = (1759·48,09/2 – 62∙669)/120 = 7 H,

m_B = 182F_r –120R_Ay – F_ad₁/2 = 0,

R_Ay = (182∙669 –1759·48,09/2)/120 = 662 H

Проверка

ΣY = 0; ; R_Ay – F_r + R_By = 662 – 669 + 7 = 0

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

M_y1= 7·120 = 0,8 Нм,

M_y2= 7·182 + 62·662 =42,3 Нм,

Суммарные реакции опор:

R_А = (3991²+662²)^0,5 = 4046 H,

R_В = (2334²+ 7²)^0,5 = 2334 H,

8.2 Тихоходный вал

Силы действующие в зацеплении:

F_t1=2579 H; F_r2=2025 H; F_a2=665 H.

F_м = 2199 H;

Рис. 8.2 Расчетная схема тихоходного вала.

Горизонтальная плоскость:

m_C =145F_t2 +163F_м – 242R_Dx = 0,

R_Dx = (145∙2275 +163·2065)/242 =2754 H,

m_D = 405F_м – 97F_t2 – 242R_Cx = 0,

R_Cx = (405·2065 – 97·2275)/242 = 2544 H

Проверка

ΣХ = 0; F_t2 – F_м + R_Cx – R_Dx = 2275+2544 – 2065 – 2754 = 0

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости

M_x1 = 2754·97 =267,1 Hм.

M_x2 = 2065163 =336,6 Нм.

Вертикальная плоскость:

m_C=141F_r2 – 242R_Dy + F_а2d₂/2 = 0,

R_Dy = (141·1759 + 669·239,96/2)/242 =1356 H,

m_D = 97F_r2 – 242R_Cy – F_r2d₂/2 = 0,

R_Cy = (97·1759 – 669·239,96/2)/242 =373 H,

Проверка

ΣY = 0; F_r2 – R_Dy – R_Cy =1759 –1356 – 373 = 0

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

M_y1 = 373145 = 54,1 Нм,

M_y2 =135697 = 131,5 Нм,

Суммарные реакции опор:

R_C = (2544²+373²)^0,5 = 2571 H,

R_D = (2754²+1356²)^0,5 = 3070 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 [1c133];

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Осевые составляющие реакций опор:

S_A = 0,83eR_A = 0,83·0,374046 =1242 H,

S_B = 0,83eR_B = 0,83·0,372334 = 717 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aA = S_A =1242 H,

F_aB = S_A + F_a =1242+1759 = 3001 H.

Проверяем подшипник А.

Отношение F_a/F_r =1242/4046=0,31 < е; следовательно Х=1,0 Y= 0

Р = (1,01,04046+0)1,31,0 = 5260 Н.

Проверяем подшипник B.

Отношение F_a/F_r =3001/2334=1,29 > е; следовательно Х=0,40 Y=1,60

Р = (0,401,02334+1,60·3001)1,31,0 = 7456 Н.

Расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику В.

Требуемая грузоподъемность подшипника:

С_тр = Р(573L/10⁶)^1/3,33=

= 7456(57370,716500/10⁶)^1/3,33 = 52,5 кH < C = 52,9 кН

Условие С_тр < C выполняется, значит намеченный подшипник №7210 подходит.

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(52,910³ /7456)^3,333/60675 = 16945 часов, > [L]

больше ресурса работы привода, равного 16500 часов.