3.6. Проверочный расчёт подшипников.

3.6.1. Быстроходный вал.

- Проверяем пригодность выбранного подшипника 7511, схема расположения врастяжку. (d = 55 мм; D = 100 мм; T = 27 мм; C_r = 80 кН; C_0r = 61 кН)

- Т.к. известно, что наиболее рекомендована для применения легкая серия подшипников, выберем для проверки на пригодность подшипник 7211.

(d = 55 мм; D = 100 мм; T = 23 мм; C_r = 57.9 кН; C_0r = 46.1 кН)

а) Коэффициент влияния осевого нагружения: e = 0.41

б) Коэффициент радиальной нагрузки: X = 0.4

в) Коэффициент осевой нагрузки: Y = 1.46

г) Осевые составляющие радиальной нагрузки подшипника:

R_s1 = 0.83*e*R_r1 = 1223.96

R_s2 = 0.83*e*R_r2 = 2375.53

д) Осевые нагрузки подшипников:

R_a1= R_a2 - F_a = 1911

R_a2 = 2376

е) Радиальная нагрузка подшипников:

R_r1 = 3597

R_r2 = 6981

ж) R_a1/VR₁ = 0.531 > e

R_a2/VR₂ = 0.34 < e

V = 1 – коэффициент вращения.

K_б = 1 – коэффициент безопасности.

К_т = 1 – температурный коэффициент.

Определяем эквивалентную нагрузку:

_{Расчетная динамическая грузоподъемность, Н. :}

_{m = 3 – показатель степени.}

_{a1 = 1 – коэффициент надежности.}

_{а23 = 0.6 – коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качества его эксплуатации.}

_{n = 240 – частота вращения внутреннего кольца подшипника быстроходного вала, об./мин.}

38169.5

С_rp < C_r

Подшипник подходит.

Расчетная базовая долговечность, ч. :

_{Подшипник подходит.}

3.6.2. Тихоходный вал.

- Для тихоходного вала колеса выбираем роликовые конические однорядные подшипники серии 7512 схема расположения враспор. (d = 60 мм; D = 110 мм; Т = 30 мм; C_r = 94 кН; C_0r = 75 кН)

- Т.к. известно, что наиболее рекомендована для применения легкая серия подшипников, выберем для проверки на пригодность подшипник 7212.

(d = 60 мм; D = 110 мм; Т = 24 мм; C_r = 72.2 кН; C_0r = 58.4 кН)

а) Коэффициент влияния осевого нагружения: e = 0.35

б) Коэффициент радиальной нагрузки: X = 0.4

в) Коэффициент осевой нагрузки: Y = 1.71

г) Осевые составляющие, Н. :

R_s1 = 0.83*e*R_r1 = 615.87

R_s2 = 0.83*e*R_r2 = 2330

д) Осевые нагрузки подшипников, Н. :

R_a1 = 615.87

R_a2 = R_a1 + F_a = 3624

ж) R_a1/VR₁ = 0.29 < e

R_a2/VR₂ = 0.643 >e

_{Эквивалентная} нагрузка, Н. :

Более нагружен подшипник 2.

_{Расчетная динамическая грузоподъемность, Н. :}

_{m = 3 – показатель степени.}

_{a1 = 1 – коэффициент надежности.}

_{а23 = 0.6 – коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качества его эксплуатации.}

_{n = 65.04 – частота вращения внутреннего кольца подшипника быстроходного вала, об/мин.}

С_rp < C_r

Подшипник подходит.

Расчетная базовая долговечность, ч. :

_{Подшипник подходит.}

7. Проверочный расчет валов на прочность

   1. Тихоходный вал

Посадка колеса с натягом. (3-я ступень)

Материал вала: Сталь 45 (σ_-1 = 260 Н/мм² _-1 = 150.8 Н/мм²) d = 71 мм;

а) Нормальные напряжения:

б) Касательные напряжения:

в) Коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений:

K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений.

K_d – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения.

K_F = 1 – коэффициент влияния шероховатости.

г) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала:

д) Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

е) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

Вал прочный.

Тихоходный вал, посадка подшипника с натягом. (2-я ступень)

d = 60 мм;

а) Нормальные напряжения:

б) Касательные напряжения:

в) Коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений:

K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений.

K_d – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения.

K_F = 1 – коэффициент влияния шероховатости.

г) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала:

д) Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

е) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

Вал прочный.

2. Быстроходный вал.

Посадка подшипника с натягом. (4-я ступень)

Материал вала: Сталь 45 (σ_-1 = 335 Н/мм² _-1 = 194.3 Н/мм²) d = 55 мм;

а) Нормальные напряжения:

б) Касательные напряжения:

в) Коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений:

K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений.

K_d – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения.

K_F = 1 – коэффициент влияния шероховатости.

г) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала:

д) Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

е) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

Вал прочный.