Расчет подшипниковых опор узла крепления балансира в корпусе
Для крепления балансира в подрессоренном корпусе используют радиальную и осевую фиксацию. На легких или тихоходных ГМ обычно применяют подшипники скольжения в качестве радиальных опор, однако с ростом динамических нагрузок растут и контактные давление в парах трения, вследствие чего потребные размеры подшипниковых опор увеличиваются [1].
На тяжелых ГМ обычно применяют насыпные игольчатые подшипники без внешних и внутренних колец, которые обладают высокой грузоподъемностью при малых габаритах [1].
В качестве осевой фиксации на легких машинах используют непосредственно торсион. На машинах средней и тяжелой категорий по массе в качестве осевой фиксации применяют упорные шариковые подшипники, часто в комбинации со специальными замками или сухарями.
В данном курсовом проекте прототипом узла крепления балансира в корпусе является узел гусеничной машины ГМ-569. У него осевая фиксация балансира осуществляется посредством шарикового упорного подшипника и сухаря.
Подшипниковые опоры узла крепления балансира в подрессоренном корпусе рассчитывают на статическую грузоподъемность [1], при этом для радиальных подшипников в качестве расчетной нагрузки принимают приведенную к оси ОК максимальную упругую силу, а для упорного подшипника — осевую нагрузку, принятую при расчете подшипниковых опор ступичного узла, с учетом коэффициента влияния осевой нагрузки m и коэффициента безопасности Kб.
Расчетная схема для определения реакций в подшипниковых опорах крепления балансира в корпусе представлена на рисунке 6. Реакции в подшипниковых опорах Rc и Rd вычисляют по формуле 32
,
3232\* MERGEFORMAT ()
где c, d — расстояния от средней плоскости ОК до средних плоскостей подшипниковых опор, м.
Для c = 0,347 м и d = 0,56 м:
— максимальная
сила от действия упругого элемента;
,
— реакции в опорах С
и D
соответственно;
с, d — расстояния от средней плоскости ОК до опор С и D соответственно;
Рисунок 6 — Расчетная схема к определению реакций в подшипниковых опорах узла крепления балансира в подрессоренном корпусе
Полученные значения сравнивают с расчетной статической грузоподъемностью подшипников C0r, H, которую можно рассчитать по формуле 33.
,
3333\* MERGEFORMAT ()
где — номинальный угол контакта, град;
— диаметр ролика, мм;
— длина ролика, мм;
— диаметр окружности центров роликов, мм;
— число рядов роликов;
— общее количество тел качения в одном ряду роликов.
Для разработанной конструкции статическая грузоподъемность подшипниковых опор по формуле 33.
Эти значения превышают потребные.
Осевую фиксацию осуществляют насыпным шариковым упорным подшипником, с диаметром шарика 4 мм, средним диаметром подшипника 0,110 м и числом шариков 87. Статическую осевую грузоподъемность упорных шариковых подшипников C0a согласно ГОСТ 18854-2013 определяют по формуле 34.
,
3434\* MERGEFORMAT ()
где f0 —
коэффициент для расчета статического
грузоподъемности. Его определяют
согласно ГОСТ 18854-2013 по соответствующей
таблице в зависимости от типа подшипника
и соотношения
;
Dw — номинальный диаметр шарика, мм.
Для принятых размеров f0 = 58, статическая грузоподъемность по формуле 34 составит:
Полученное значение значительно превышает потребное значение силы в осевом направлении, которая составляет A = 5284 Н.