9.1.2 Определение радиальных реакций в опорах подшипников ти- хоходного вала

Реакции в опорах подшипников определяем в соответствии с рекомен- дациями [1, c. 133-139].

1. Составляем расчетную схему тихоходного вала в соответствии со схемой нагружения валов редуктора (рисунок 9.3).

R_Cx , R_Dх – реакции опор в горизонтальной плоскости;

R_Cy , R_Dy - реакции опор в вертикальной плоскости;

Рисунок 9.3 – Расчётная схема тихоходного вала цилиндрического редуктора

Исходными данными для расчета являются:

а) силы в зацеплении редукторной пары (на колесе):

окружная сила F_t2 1527,3Н;

радиальная сила F_r2 562,9 Н;

осевая сила F_a2 243,8 Н;

б) консольная сила от открытой передачи – F_оп = 2933,6 Н;

в) геометрические параметры:

расстояние между точками приложения реакций в опорах подшипников тихоходного вала – l_Т = 86 мм;

расстояние между точками приложения консольной силы и реакции смежной

опоры подшипника –l_оп = 76,5 мм;

диаметр делительной окружности колеса – d₂ = 159,5 мм.

2. Определяем реакции в опорах выбранных подшипников вала в верти- кальной и горизонтальной плоскостях (рисунок 9.4), составляя по два уравне- ния равновесия плоской системы сил.

Радиальные реакции в подшипниках направляем противоположно на- правлению окружной (F_tl) и радиальной (F_rl) сил в зацеплении редукторной передачи.

Рисунок 9.4 – Cилы в вертикальных и горизонтальных плоскостях

тихоходного вала

а) Вертикальная плоскость.

Проверка:

б) Горизонтальная плоскость.

Проверка:

3)Определяем суммарные радиальные реакции опор подшипников вала

9.2 Проверочный расчет подшипников

9.2.1 Проверочный расчет радиальных шариковых однорядных подшипников быстроходного вала

Проверочный расчет предварительно выбранных подшипников выпол- няется по рекомендациям [1, c. 140-149].

1) Определяем эквивалентную динамическую нагрузку подшипников. Эквивалентная динамическая нагрузка R_E учитывает характер и направление действующих на подшипник нагрузок, условия работы и зависит от типа под- шипника.

а) Определяем отношение

(9.1)

где R_a – осевая нагрузка подшипника, R_a F_a1 243,8 Н;

V – коэффициент вращения, при вращающемся внутреннем кольце подшипника V = 1 [1, табл. 9.1, с. 141];

R_r – бóльшая радиальная нагрузка подшипника (суммарная реакция под- шипника), R_r R_В 1483,75 Н.

б) Находим отношение

(9.2)

где С_0r – статическая грузоподъемность подшипника на быстроходном валу,

С_0r 14,6 кН = 14600 Н.

Определяем коэффициент влияния осевого нагружения е интерполиро- ванием [1, табл. 9.2, с. 143]

,

e′ - значение коэффициента влияния осевого нагружения при отношении = 0,014, по табличным данным e' 0,19;

e" – значение коэффициента влияния осевого нагружения при отношении = 0,028, по табличным данным e" 0,22.

Определяем коэффициент осевой нагрузки Y интерполированием [1,

табл. 9.2, с. 143]

,

Y ' – значение коэффициента влияния осевого нагружения при отношении =0,014, по табличным данным Y' 2,30;

Y″ – значение коэффициента влияния осевого нагружения при отношении = 0,028, по табличным данным Y" 1,99.

в) По соотношению = 0,16< e = 0,20 выбираем формулу для расчета эквивалентной динамической нагрузки подшипников [1,табл. 9.1, с. 141]

(9.1)

где K_б – коэффициент безопасности, зависящий от характера нагрузки и вида машинного агрегата, принимаем K_б 1 [1, табл. 9.4, с. 145];

K_т – температурный коэффициент, при рабочей температуре подшипника до 100 °С принимаем K_т 1.

2) Определяем расчетную динамическую грузоподъемность подшипни- ков [1, с. 140]

(H), (9.4)

где R_E – эквивалентная динамическая нагрузка, R_E 1483,75 Н;

m – показатель степени, для подшипников m = 3 [1, с. 140];

a₁ – коэффициент надежности, a₁ 1 [1, с. 140];

a₂₃ – коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и каче- ства его эксплуатации, при обычных условиях эксплуатации для шариковых подшипников принимаем a₂₃ 0,8 [1, с. 140];

n – частота вращения внутреннего кольца подшипника быстроходного ва- ла, n = n₁ = 1445 об/мин;

L_h – требуемая долговечность подшипников, принимаем для зубчатых ре- дукторов L_h 10000 ч [1, с. 140].

Проверяем пригодность подшипников сопоставлением расчетной дина- мической грузоподъемности с базовой по условию [1, с. 140]

^C_rp ^C_r ^, (9.5)

где C_r – базовая динамическая грузоподъёмность подшипников, C_r = 29,1 кН= =29100 Н.

Условие C_rp C_r выполняется, так как C_rp 15240,66 Н < C_r 29100 Н, следовательно, подшипники пригодны.

3) Определяем базовую долговечность подшипников [1, с. 140]

(ч). (9.6)

Проверяем пригодность подшипников сопоставлением базовой долго- вечности с требуемой по условию [1, с. 140]

^L_10h ^L_h ^{. (9.7)}

Условие L_10h L_h выполняется, так как L_10h 69609 ч > L_h 10000 ч.