Определение реакций в подшипниках на приводном валу
Консольная сила:
Окружная
сила на звездочке:
Радиальная нагрузка (стр. 108 [1]):
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
Рис. 10 Расчетная схема приводного вала
Расчет подшипников приводного вала на динамическую грузоподъемность
Частота
вращения приводного вала:
1-й подшипник 1215 ГОСТ 28428-90 наиболее нагружен
Исходные данные (табл. 24.12 [1]):
– базовая
динамическая грузоподъемность
– параметр
осевого нагружения
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.
Следовательно, ,
Эквивалентная динамическая нагрузка:
Расчетный ресурс подшипника:
Подшипник пригоден.
Уточненный расчёт валов
9.1 Расчет на статическую прочность
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период кратковременных перегрузок (пуск, разгон, реверсирование, торможение, срабатывание предохранительного устройства).
Для двигателя АИР 100L4/2895 отношение максимального вращающего момента к номинальному (коэффициент перегрузки) (табл. 24.9 [1]):
Марка стали – Сталь 40Х (табл. 10.2 [1]).
(стр. 184 [1])
Тихоходный вал
Сечение I-I
Сечение нагружено изгибающим и крутящим моментами, осевой силой; концентратор напряжений – шпоночный паз.
Суммарный изгибающий момент:
Крутящий момент:
Осевая сила:
Моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение:
Площадь поперечного сечения:
Рис. 11 Эпюры моментов тихоходного вала
Вал выдерживает заданную нагрузку.
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Статическая прочность обеспечена.
Сечение II-II
Сечение нагружено изгибающим и крутящим моментами; концентратор напряжений – посадка с натягом внутреннего кольца подшипника на вал.
Суммарный изгибающий момент:
Крутящий момент:
Моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение:
Вал выдерживает заданную нагрузку.
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Статическая прочность обеспечена.
Приводной вал
Сечение I-I
Сечение нагружено изгибающим и крутящим моментами; концентратор напряжений – шпоночный паз.
Суммарный изгибающий момент:
Крутящий момент:
Моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение:
Вал выдерживает заданную нагрузку.
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Статическая прочность обеспечена.
Рис. 12 Эпюры моментов приводного вала
Сечение II-II
Сечение нагружено изгибающим и крутящим моментами; концентратор напряжений – посадка с натягом внутреннего кольца подшипника на вал.
Суммарный изгибающий момент:
Крутящий момент:
Моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение:
Вал выдерживает заданную нагрузку.
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Статическая прочность обеспечена.