4. Эпюры моментов 2-го вала

X

Y

Z

F_x4

R_y1

R_x1

R_y3

R_x3

F_z2

1

75

2

75

3

115

4

F_x2

F_y2

M_x, H^xмм

38030,268

-71246,044

M_y, H^xмм

280497,015

469734,405

M_ =

289403,825

283063,379

469734,405

M_кр(max) = Т_кр, H^xмм

5. Расчёт моментов 3-го вала

1 - е с е ч е н и е

M_x= 0 Н · мм

M_y= 0 Н · мм

M = = = 0 H · мм (11.21)

2 - е с е ч е н и е

M_x= 0 Н · мм

M_y= 0 Н · мм

M = = = 0 H · мм (11.22)

3 - е с е ч е н и е

M_x= 0 Н · мм

M_y = (11.23)

M_y = = -469734,405 H · мм

M = = = 469734,405 H · мм (11.24)

4 - е с е ч е н и е

M_x= 0 Н · мм

M_y= 0 Н · мм

M = = = 0 H · мм (11.25)

6. Эпюры моментов 3-го вала

X

Y

Z

R_x2

R_x3

F_x4

1

130

2

500

3

115

4

M_x, H^xмм

M_y, H^xмм

-469734,405

M_ =

469734,405

M_кр(max) = Т_кр, H^xмм

10. Проверка долговечности подшипников

Подбирая подшипники, за минимальную долговечность подшипников примем срок службы привода:

t_= 29433,6 ч.

1. 1-й вал

Выбираем подшипник роликовый конический однорядный (по ГОСТ 333-79) 7608 средней широкой серии со следующими параметрами:

d = 40 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 90 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 90 кН - динамическая грузоподъёмность;

C_o= 67,5 кН - статическая грузоподъёмность.

 = 14^o.

Рис. 12.1

Радиальные нагрузки на опоры:

P_r1= R₁+ R_1(муфт.)= 443,635 + 432 = 875,635 H; (12.1)

P_r2= R₂+ R_2(муфт.)= 317,82 + 2052 = 2369,82 H. (12.2)

Здесь R_1(муфт.)и R_2(муфт.)- реакции опоры от действия муфты. См. раздел пояснительной записки "Расчёт реакций в опорах".

Осевая сила, действующая на вал: F_a= -1216,795 Н.

Отношение 0,018; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,3. Здесь F_a= -1216,795 Н - осевая сила, действующая на вал.

В подшипниках роликовых конических однорядных при действии на них радиальных нагрузок возникают осевые составляющие S, определяемые по формулам:

S₁ = 0.83 · e · P_r1 = 0.83 · 0,3 · 875,635 = 218,033 H; (12.3)

S₂ = 0.83 · e · P_r2 = 0.83 · 0,3 · 2369,82 = 590,085 H. (12.4)

Тогда осевые силы действующие на подшипники, установленные враспор, будут равны (см. стр. 216[1]):

P_a1= = 590,085 + 1216,795 = 1806,88 Н. (12.5)

P_a2= = 590,085 Н. (12.6)

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

Р_э= (Х · V · P_r1+ Y · P_a1) · К_б· К_т,(12.7)

где - P_r1= 875,635 H - радиальная нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности К_б= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент К_т= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение 2,064 > e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 0,4; Y = 2,03.

Тогда: P_э= (0,4 · 1 · 875,635 + 2,03 · 1806,88) · 1,6 · 1 = 6429,153 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = 6611,436 млн. об. (12.8)

Расчётная долговечность, ч.:

L_h= 37672 ч, (12.9)

что больше 29433,6 ч. (срок службы привода), здесь n₁= 2925 об/мин - частота вращения вала.

Рассмотрим подшипник второй опоры:

Отношение 0,249 e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 1; Y = 0.

Тогда: P_э= (1 · 1 · 2369,82 + 0 · 590,085) · 1,6 · 1 = 3791,712 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = 38431,785 млн. об. (12.10)

Расчётная долговечность, ч.:

L_h= 218984,53 ч, (12.11)

что больше 29433,6 ч. (срок службы привода), здесь n₁= 2925 об/мин - частота вращения вала.

2. 2-й вал

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 410 тяжелой серии со следующими параметрами:

d = 50 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 130 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 87,1 кН - динамическая грузоподъёмность;

C_o= 52 кН - статическая грузоподъёмность.

Рис. 12.2

Радиальные нагрузки на опоры:

P_r1= 3774,178 H;

P_r2= 6675,746 H.

Будем проводить расчёт долговечности подшипника по наиболее нагруженной опоре 2.

Осевая сила, действующая на вал: F_a= 593,893 Н.

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

Р_э= (Х · V · P_r2+ Y · P_a) · К_б· К_т,(12.12)

где - P_r2= 6675,746 H - радиальная нагрузка; P_a= F_a= 593,893 H - осевая нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности К_б= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент К_т= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение 0,011; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,19.

Отношение 0,089 e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 1; Y = 0.

Тогда: P_э= (1 · 1 · 6675,746 + 0 · 593,893) · 1,6 · 1 = 10681,194 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = = = 542,244 млн. об. (12.13)

Расчётная долговечность, ч.:

L_h= 34604,707 ч, (12.14)

что больше 29433,6 ч. (срок службы привода), здесь n₂= 261,161 об/мин - частота вращения вала.

3. 3-й вал

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 313 средней серии со следующими параметрами:

d = 65 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 140 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 92,3 кН - динамическая грузоподъёмность;

C_o= 56 кН - статическая грузоподъёмность.

Рис. 12.3

Радиальные нагрузки на опоры:

P_r1= 939,469 H;

P_r2= 5024,116 H.

Будем проводить расчёт долговечности подшипника по наиболее нагруженной опоре 2.

Осевая сила, действующая на вал: F_a= 0 Н.

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

Р_э= (Х · V · P_r2+ Y · P_a) · К_б· К_т,(12.15)

где - P_r2= 5024,116 H - радиальная нагрузка; P_a= F_a= 0 H - осевая нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности К_б= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент К_т= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение 0; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,19.

Отношение 0 e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 1; Y = 0.

Тогда: P_э= (1 · 1 · 5024,116 + 0 · 0) · 1,6 · 1 = 8038,586 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = = = 1513,792 млн. об. (12.16)

Расчётная долговечность, ч.:

L_h= 309140,292 ч, (12.17)

что больше 29433,6 ч. (срок службы привода), здесь n₃= 81,613 об/мин - частота вращения вала.

Таблица 12.1. Подшипники.

Валы	Подшипники
	1-я опора			2-я опора
	Наименование	d, мм	D, мм	Наименование	d, мм	D, мм
1-й вал	подшипник роликовый конический однорядный (по ГОСТ 333-79) 7608 средней широкой серии	40	90	подшипник роликовый конический однорядный (по ГОСТ 333-79) 7608 средней широкой серии	40	90
2-й вал	шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 410тяжелой серии	50	130	шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 410тяжелой серии	50	130
3-й вал	шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 313средней серии	65	140	шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 313средней серии	65	140