Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1110 / рпз часть 2

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
14.02.2023
Размер:
653.51 Кб
Скачать
TПР := 182.6
TT := 698.1 TБ := 36.9

5.Конструированиеподшипниковыхузлов

5.1. Определениереакцийв опорах

Исходныеданные[прил. Б]:

Силы взацеплениишестернииколесатихоходнойступени:

FtT := 5846.9 Н- окружная

FrT:= 2171.5 Н- радиальная

FaT := 1187.3Н- осевая

Силы взацеплениишестернииколесабыстроходнойступени:

 

F:= 1992.4 Н- окружная

F:= 738.6 Н- радиальная

F:= 385.2 Н- осеваясила

Моменты на валах:

Нм-момент натихоходномвалу Нм-момент набыстроходномвалу Нм-момент напромежуточномвалу

Геометрические параметры зацепления:

d:= 239 мм-делительныйдиаметрколеса тиходнойступени

d:= 183 мм-делительныйдиаметрколеса быстроходнойступени d:= 61.2 мм-делительныйдиаметршестернитихоходнойступени d:= 36.7 мм-делительныйдиаметршестернибыстроходнойступени

5.1.1. Быстроходныйвал.

Расчетнаясхема:

По чертежу:

l1 := 0.064 м

l2 := 0.040 м l3 := 0.113 мм

Моменты от осевыхсил:

M1 :=

Fd

=

385.2 36.7

= 7.068 Нм

2 1000

 

 

 

2 1000

Консольнаясилаотмуфты:

FМ := 125 TБ = 125 36.9 = 759.317Н

ВплоскостиYOZ:

MБ = 0

RБГ + FБВ - M1 = 0

R

=

-F БВ + M1

 

 

 

 

БГ

 

 

 

 

 

 

 

R

:=

 

-Fl2 + M1

=

-738.6 0.04 + 7.068

= -146.899Н

 

 

 

 

 

 

l2 + l3

0.04 + 0.113

 

MГ = 0

-F ВГ - RБГ - M1 = 0

R

=

-F ВГ - M1

 

 

 

 

БГ

 

 

 

 

 

 

 

R

:=

 

-Fl3 - M1

=

-738.6 0.113 - 7.06842

= -591.701Н

 

 

 

 

 

 

l2 + l3

0.040 + 0.113

 

Проверка

Qy = 0

R+ R+ F= -146.899 + -591.701 + 738.6 = -0 Реакциинайдены верно

ВплоскостиXOZ:

 

MБ = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

БГ = F

БВ

R

=

FБВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

:=

Fl2

=

1992.4 0.040

 

= 520.889 Н

l2 + l3

0.040 + 0.113

 

 

 

 

 

 

 

MГ = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FВГ = RБГ

R=

FВГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БГ

R

:=

Fl3

=

1992.4 0.113

 

= 1471.511Н

l2 + l3

0.040 + 0.113

 

 

 

 

 

 

Проверка

Qy = 0

R+ R- F= 520.889 + 1471.511 - 1992.4 =Реакции0 найдены верно

От муфты:

MГ = 0

RБГ = FM АГ

R

 

 

FМ (l1 +

l2 + l3)

759.317 (0.064 + 0.04 + 0.113)

= 1076.94Н

:=

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

0.04 + 0.113

 

 

 

l2 + l3

 

MБ = 0

 

 

 

 

 

 

RМГ БГ = FМ АБ

 

 

 

 

 

 

RМГ

=

FМ АБ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БГ

 

 

 

 

 

 

R

:=

 

FМ l1

=

 

759.317 0.064

= 317.623Н

 

 

 

0.04 + 0.113

 

 

 

 

l2 + l3

 

 

Проверка

 

 

 

 

 

 

Qy = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-R + R- FМ = -317.623 + 1076.94 - 759.317 = 0

Реакциинайдены верно

5.1.2. Промежуточныйвал.

Расчетнаясхема:

l1 := 0.04 м l2 := 0.07 м l3 := 0.043 м

Моменты от осевыхсил:

M2 :=

Fd

=

385.2 183

= 35.246 Нм

2 1000

 

 

 

2 1000

M3 :=

FaT d

=

1187.3 61.2

= 36.331Нм

2 1000

 

 

 

2 1000

ВплоскостиYOZ:

MA = 0

 

 

 

 

 

 

RуГ АГ - M3 + FrT АB - F- M2 = 0

 

 

 

RуГ

=

M3 - FrT АB + F+ M2

 

 

 

 

 

 

АГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M3 - FrT (l1

+ l2)+ Fl1 + M2

36.331 - 2171.5 (0.04 + 0.07)

+ 738.6 0.04 + 35.246

RуГ

:=

 

 

 

=

 

 

= -900.286Н

 

l1

 

0.04 + 0.07 +

0.043

 

 

 

+ l2 + l3

 

MГ = 0

-RуА АГ - M3 + FБГ - FrT ВГ - M2 = 0

RуА

=

-M3 + FБГ - FrT ВГ - M2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ

 

 

 

 

 

 

-M3 + F(l2 + l3)- FrT l3 - M2

-36.331 +

738.6 (0.07 + 0.043) - 2171.5 0.043 - 35.246

RуА

:=

 

 

 

=

 

 

= -532.614Н

 

 

 

 

0.04 + 0.07 + 0.043

 

 

 

 

l1 + l2 + l3

 

 

Проверка

Qy = 0

 

- 738.6 = 0 Реакциинайдены верно

RуГ + FrT + RуА - F= -900.286 + 2171.5 + -532.614

ВплоскостиXOZ:

MA = 0 -R АГ - F+ FАВ = 0

RхГ = -F + FАВ АГ

-Fl1 + FtT (l1 + l2)

RхГ :=

l1 + l2 + l3

MГ = 0

RАГ - FtT ВГ + FБГ = 0

-1992.4 0.04 + 5846.9 (0.04 + 0.07)

=

 

= 3682.765 Н

0.04 + 0.07 + 0.043

 

 

R

=

-F БГ + FtT ВГ

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-F(l2 + l3)+ FtT

l3

-1992.4 (0.07

+ 0.043)

+ 5846.9 0.043

RхА

:=

 

 

 

 

=

 

 

 

= 171.735Н

 

l1 + l2 + l3

 

0.04

+ 0.07 +

0.043

 

 

 

 

 

 

Проверка

Qx = 0

RхА + F- FtT + RхГ = 171.735 + 1992.4 - 5846.9 + 3682.765 = -Реакции0 найдены верно

5.1.3. Тихоходныйвал.

Расчетнаясхема:

l1 := 0.112 м l2 := 0.045 м l3 := 0.085 м

Моменты от осевыхсил:

M4 := FaT d= 1187.3 239 = 141.882 Нм 2 1000 2 1000

ВплоскостиYOZ:

MA = 0

RАВ - FrT - M4 = 0

RyB

=

M4 + FrT

 

 

 

 

АВ

 

 

 

 

 

 

 

RyB

:=

 

M4 + FrT l1

=

141.88235 + 2171.5 0.112

= 2452.805Н

 

 

0.112 + 0.045

 

 

 

l1 + l2

 

MB = 0

-RyA АВ + FrT БB - M4 = 0

RyA

=

-M4 + FrT БB

 

 

 

 

АВ

 

 

 

 

 

 

 

RyA

:=

 

-M4 + FrT l2

=

-141.88235 + 2171.5 0.045

= -281.305Н

 

 

0.112 + 0.045

 

 

 

l1 + l2

 

Проверка

Qy = 0

RyA - FrT + RyB = -281.305 - 2171.5 + 2452.805 = 0Реакциинайдены верно

ВплоскостиXOZ:

MA = 0

RxB АB - FtT = 0

RxB

=

 

FtT

 

 

 

 

 

 

АB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RxB

:=

 

 

FtT l1

=

5846.9 0.112

= 4171.037Н

 

 

l1 + l2

0.112 + 0.045

 

 

 

 

 

 

MB = 0

 

 

 

-RxA АB + FtT БB = 0

 

RxA

=

FtT БВ

 

 

 

 

 

АB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RxA

:=

 

 

FtT l2

=

5846.9 0.045

= 1675.863Н

 

 

l1 + l2

0.112 + 0.045

 

 

 

 

 

 

Проверка

Qy = 0

RxA - FtT + RxB = 1675.863 - 5846.9 + 4171.037 = 0Реакциинайдены верно

От муфты:

Консольнаясилаотмуфты:

FM := 200

TT = 200 698.1 = 5284.316 Н

MB = 0

RMA АB = FM ВГ

 

 

RMA :=

FM l3

=

5284.316 0.085

= 2860.936 Н

 

0.112 + 0.045

 

l1 + l2

 

MА = 0

 

 

 

 

RМВ АB + FМ АГ = 0

 

 

RМВ

=

FМ АГ

 

 

 

 

 

 

АB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FM (l1 + l2

+ l3)

5284.316 (0.112 + 0.045 + 0.085)

RMB

:=

 

 

 

 

=

 

= 8145.252Н

 

l1 + l2

 

0.112 + 0.045

 

 

 

 

 

 

Проверка

Qy = 0

-RMA - FM + RMB = -2860.936 - 5284.316 + 8145.252 = -0 Реакциинайдены верно

5.2.Подборподшипников

Частоты валовбольше10 мин-1, значитрасчетпроизводимпо динамической грузоподъемности, рассчитываяресурс подшипниковпритребуемойнадежности

KE := 0.63 -коэффициентэквивалентности, зависит оттиповогорежиманагружения

5.2.1.Быстроходныйвал

Реакцииопор:

FrБmax:=

 

2

 

2

+ R

 

2

2

+ 1076.94 = 2662.959Н

R

+ R

=

1471.511 + (-591.701)

 

F

:=

R

2

+ R

2

 

+ R

=

520.8892 + (-146.899)2

+ 317.623 = 858.829Н

rГmax

 

 

 

 

 

 

 

 

Эквивалентныереакциидлярасчета подшипников:

F:= KE FrБmax = 0.63 2662.959 = 1677.664Н

Больше нагружена опораБ

FrB := KE FrГmax = 0.63 858.829 = 541.063Н

FA:= KE F= 0.63 385.2 = 242.676Н

Выбираемподшипник 206ГОСТ 8338-75

параметры:

Cr := 25.5 кН Базоваядинамическаярадиальнаягрузоподъемность

C0r := 13.7кН Базоваястатическаярадиальнаягрузоподъемность Dw := 11.112 мм-диаметршарика

d:= 35 мм-внутреннийдиаметр D := 72 мм-внешнийдиаметр

 

 

 

 

D + d

 

72 + 35

 

 

 

мм-диаметррасположенияшариков

Dpw :=

 

 

 

 

=

 

 

= 53.5

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dw

11.112

 

= 0.208 значит

f0 := 13.7

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dpw

 

53.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициентосевого нагружения

 

 

 

 

 

 

f0 FA 0.23

 

13.7 242.676

0.23

e := 0.28

 

 

 

 

 

 

= 0.28

 

 

 

= 0.99

C

 

 

 

 

13.7

 

 

 

 

 

 

0r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значениякоэффициентов x иy

V := 1 -коэффициентвращениякольца

 

FA

 

242.676

= 0.145

что меньше

e = 0.99

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FV

 

1677.664

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

X := 1

 

 

Y := 0

 

 

 

 

 

Эквивалентнаядинамическаярадиальнаянагрузка

KБ := 1.3 -коэффициентдинамическойнагрузки

KT := 1 -температурный коэффициент

P:= V X FKБ KT

=

1

1677.664 1.3 = 2180.963Н

 

 

 

Расчетныйскорректированныйресурс:

 

 

 

 

 

n:= 1419.4

мин- 1

 

 

C 103 3

10

6

 

 

3

3

10

6

 

 

L := 1 0.8

r

 

 

 

=

0.8

 

25.5 10

 

 

= 15014.455ч >t

=10000ч

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10a

 

 

60 n

2180.963

 

60 1419.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка

PR.MAX :=

P

 

= 3461.846

Н<

 

Cr 1000

 

= 12750 H

 

K

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т.к.расчетныйресурсбольшетребуемогоивыполнено условиеPRmax<0,5Crто подшипник206подходит

5.2.2.Промежуточныйвал

Реакцииопор:

F

:=

R

2

+ R

2

=

171.7352 + (-532.614)2 = 559.616 Н

rАmax

 

 

хА

 

 

уА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3791.21 Н

F

:=

R

2

+ R

 

2

 

=

3682.7652 + (-900.286)2

rГmax

 

 

хГ

 

уГ

 

 

 

Эквивалентныереакциидлярасчета подшипников:

F:= KE FrАmax = 0.63 559.616 = 352.558 Н

Больше нагружена опораГ

F:= KE FrГmax = 0.63 3791.21 = 2388.462Н

FA:= KE

FaT - F

= 0.63

 

1187.3 - 1677.664

 

= 308.929 Н

 

 

Выбираемподшипник 207ГОСТ 8338-75

параметры:

Cr := 25.5 кН Базоваядинамическаярадиальнаягрузоподъемность

C0r := 13.7кН Базоваястатическаярадиальнаягрузоподъемность Dw := 11.112 мм-диаметршарика

d:= 35 мм-внутреннийдиаметр D := 72 мм-внешнийдиаметр

Dpw :=

 

D + d

=

72 + 35

= 53.5

мм-диаметррасположенияшариков

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Dw

=

 

 

11.112

 

= 0.208 значит

f := 13.7

 

 

 

 

 

 

Dpw

 

 

 

53.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициентосевого нагружения

 

 

 

 

 

 

f0 FA 0.23

 

13.7 308.929

0.23

e := 0.28

 

 

 

 

 

 

= 0.28

 

 

 

= 1.047

C

 

 

 

 

 

13.7

 

 

 

 

 

 

0r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значениякоэффициентов x иy

V := 1 -коэффициентвращениякольца

 

FA

 

=

 

308.929

= 0.129

что меньше

e = 1.047

 

FV

 

2388.462

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

X := 1

Y := 0

 

 

 

 

 

Эквивалентнаядинамическаярадиальнаянагрузка

KБ := 1.4 -коэффициентдинамическойнагрузки

KT := 1 -температурный коэффициент

P:= V X FKБ KT

= 1 2388.462 1.4 = 3343.847Н

 

 

 

Расчетныйскорректированныйресурс:

 

 

 

 

 

n:= 283.9

мин- 1

 

 

C 103 3

6

 

 

3

3

6

 

 

 

L := 1 0.7

r

 

 

 

 

10

 

= 0.7

 

25.5 10

 

10

 

 

= 18224.799ч

>t =10000ч

P

 

 

 

60 n

 

 

 

 

 

10a

 

 

 

 

3343.847

 

60 283.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка

P

 

:=

P

= 5307.694

Н<

 

Cr 1000

= 12750 H

 

 

 

 

 

2

 

 

 

R.MAX

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т.к.расчетныйресурсбольшетребуемогоивыполнено условиеPRmax<0,5Crто подшипник207подходит

5.2.3.Тихоходныйвал:

Реакцииопор:

F

:=

R

2

+ R

2

+

 

 

R

 

 

=

1675.8632 + (-281.305)2 +

 

2860.936

 

= 4560.244Н

 

 

 

 

 

rAmax

 

 

xA

 

yA

 

 

 

 

MA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

+

 

 

 

 

 

=

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FrBmax:=

RxB

+ RyB

 

RMB

 

4171.037

+ 2452.805 +

 

8145.252

 

= 12984.033Н

 

 

 

 

 

 

Эквивалентныереакциидлярасчета подшипников:

FrA := KE FrAmax = 0.63 4560.244 = 2872.954Н

FrB := KE FrBmax = 0.63 12984.033 = 8179.941Н

FA:= KE FaT =

0.63 1187.3 = 747.999 Н

Больше нагружена опораB

Выбираемподшипник 212ГОСТ 8338-75

 

 

 

 

 

 

 

параметры:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cr := 52

 

кН

 

 

Базоваядинамическаярадиальнаягрузоподъемность

C0r := 31

 

кН

 

 

Базоваястатическаярадиальнаягрузоподъемность

Dw := 15.875 мм-диаметршарика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d:= 60

 

мм-внутреннийдиаметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D := 110 мм-внешнийдиаметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

pw

:=

 

D + d

=

 

110 + 60

= 85

мм-диаметррасположенияшариков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dw

=

 

 

15.875

 

= 0.187 значит

f

:= 14.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dpw

 

 

 

 

 

85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициентосевого нагружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f0 FA

0.23

 

 

 

 

 

14.2 747.999

0.23

 

 

 

 

 

e := 0.28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0.28

 

 

 

 

 

 

 

= 1.072

 

 

 

C0r

 

 

 

 

 

 

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значениякоэффициентов x иy

 

 

V := 1

-коэффициентвращениякольца

 

 

FA

 

 

=

 

747.999

 

= 0.091

 

что меньше

 

e = 1.072

 

 

FrB V

8179.941

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

X := 1

 

 

 

Y := 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эквивалентнаядинамическаярадиальнаянагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KБ := 1.3

-коэффициентдинамическойнагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KT := 1

 

 

-температурный коэффициент

 

PrB := V X FrB KБ KT

=

1 8179.941 1.3 = 10633.923Н

 

 

 

Расчетныйскорректированныйресурс:

 

 

 

 

 

 

n:= 72.8

мин- 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C 103 3

6

 

 

 

 

 

 

3

 

3

10

6

 

 

L

 

:=

1 0.8

 

 

r

 

 

 

 

 

 

10

 

=

0.8

 

52 10

 

 

 

= 21415.926ч

>t =10000ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PrB

 

 

60 n

 

 

10633.923

60 72.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка

 

P

 

 

 

 

 

 

:=

PrB

= 16879.243Н<

 

Cr 1000

= 26000 H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R.MAX

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т.к.расчетныйресурсбольшетребуемогоивыполнено условиеPRmax<0,5Crто подшипник212подходит

6. Расчетсоединений

6.1. Расчет соединения с натягомбыстроходногоколеса

Исходныеданные:

 

 

 

 

 

 

Передаваемыймомент:

T := TПР = 182.6 Н м

 

 

 

 

Диаметрсоединения

 

d:= 42 мм

Диаметротверстияпустотелого вала

d1 := 0

мм

Длинасоединения

 

l := 53 мм

 

Наружныйдиаметрступицы колеса

d2 := 65

мм

Запас сцепления

K:= 3

Коэффициентсцепления

f := 0.08

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке 1110