3. Определение реакций в подшипниках на тихоходном валу

Определение сил в зацеплениях на червяке и червячном колесе.

Консольная сила (сила, действующая на вал, из расчета цепной передачи):

Начальный диаметр колеса:

Радиальные реакции

Вертикальная плоскость (без консольной силы)

Горизонтальная плоскость (без консольной силы)

Суммарная реакция (без консольной силы)

Рис. 26 Расчетная схема тихоходного вала

Консольная сила изменяет свое положение во время вращения вала. Направим консольную силу так, чтобы получать наибольшие реакции в опорах.

Максимальная реакция во второй опоре с учетом консольной силы

Максимальная реакция в первой опоре с учетом консольной силы

Осевые реакции

Допустим,

тогда

4. Расчет подшипников тихоходного вала на динамическую грузоподъемность

Частота вращения вала больше 10 мин^-1, поэтому подшипники рассчитывают на динамическую грузоподъемность.

1-й подшипник наиболее нагружен (2-й режим нагружения)

Параметр осевого нагружения:

Сравнивают отношение и e.

Следовательно, X = 1,

V – коэффициент вращения кольца. V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.

Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку:

– коэффициент безопасности зубчатых передач, редукторов всех типов

- коэффициент, зависящий от рабочей температуры (при температуре ниже 100^о С)

Определяют скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс (долговечность) подшипника, ч:

– базовая динамическая грузоподъемность

P – эквивалентная динамическая нагрузка

K = 10/3 – показатель степени для роликовых подшипников

n – частота вращения кольца

- коэффициент долговечности в функции необходимой надежности. (вероятность безотказной работы 90 %)

= 0,5…0,6 – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металл деталей подшипника и условий его эксплуатации (для роликоподшипников)

Оценивают пригодность намеченного типоразмера подшипника. Подшипник пригоден, если расчетный ресурс больше или равен требуемому:

, следовательно подшипник пригоден.

5. Определение реакций в подшипниках на приводном валу

Окружная сила на барабане:

Консольная сила (сила, действующая на вал, из расчета цепной передачи):

Длины участков вала:

Рис. 27 Расчетная схема приводного вала

Радиальные реакции (без учета консольной силы)

Максимальная реакция в первой опоре с учетом консольной силы

Максимальная реакция во второй опоре с учетом консольной силы

Осевые реакции

При установке вала на двух радиальных шариковых подшипников нерегулируемых типов осевая сила , нагружающая подшипник, равна внешней осевой силе , действующей на вал. Силу воспринимает тот подшипник, который ограничивает осевое перемещение вала под действием этой силы. .

6. Расчет подшипников приводного вала на динамическую грузоподъемность

Частота вращения вала больше 10 мин^-1, поэтому подшипники рассчитывают на динамическую грузоподъемность. Подбор выполняют по наиболее нагруженной опоре.

1-й подшипник 1210 ГОСТ 28428-90 наиболее нагружен

– параметр осевого нагружения

При :

– коэффициент радиальной нагрузки

– коэффициент осевой нагрузки

При :

– коэффициент радиальной нагрузки

– коэффициент осевой нагрузки

Для подшипников, работающих при типовых режимах нагружения, расчет удобно вести с помощью коэффициента эквивалентности .

(2-й типовой режим нагружения) (глава 7.2 [1])

Сравнивают отношение и e.

V – коэффициент вращения кольца. V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.

Следовательно, ,

Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку:

– коэффициент безопасности зубчатых передач, редукторов всех типов (глава 7.2 [1])

- коэффициент, зависящий от рабочей температуры (при температуре ниже 100^о С) (глава 7.2 [1])

Проверка выполнения условия

Определяют скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс (долговечность) подшипника, ч:

– показатель степени для шариковых подшипников (глава 7.2 [1])

– частота вращения приводного вала

- коэффициент долговечности в функции необходимой надежности. (вероятность безотказной работы 90 %) (глава 7.2 [1])

= 0,5…0,6 – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металл деталей подшипника и условий его эксплуатации (для шарикоподшипников сферических) (глава 7.2 [1])

Оценивают пригодность намеченного типоразмера подшипника. Подшипник пригоден, если расчетный ресурс больше или равен требуемому:

, следовательно подшипник пригоден.