7.2 Расчёт подшипников быстроходного вала

Дальнейший расчёт ведётся по [1, с.128]

Рисунок 1 – Схема нагружения быстроходного вала

1)Находим опорные реакции в подшипниках

Расстояние между опорами l_б = 207мм, расстояние от опоры до радиальной силы от муфты l_м = 74мм, радиальная сила F_M = 310Н, окружная сила F_t1 = 250Н, радиальная сила F_r1 = 712Н, осевая сила F_а1 = 1955 Н.

Определяем реакцию :

Определяем реакцию :

Проверка: 236 – 250 – 296 + 310 = 0

Определяем реакцию

Определяем реакцию

Проверка: 167 – 712 + 545 = 0

Находим суммарные реакции и

2) Характенистики подшипника 7305: С_r = 29600Н; Х = 0,4; е = 0,36; V = 1; Y = 1,66; К_б = 1,2; К_т = 1.

Определяем осевые составляющие и , Н:

Определяем осевые нагрузки подшипников и , Н:

Так как и , то

Определяем отношения и :

Определяем динамические нагрузки и , Н:

Так как отношение , то находиться по формуле:

Так как отношение , то находиться по формуле:

Расчитываем динамическую грузоподъемность С_rр, Н, для наибольшей динамической нагрузки :

по скольку расчитанная грузоподьёмность превышает допустимую, то выбираем другой подшипник. Выбираем подшипник 7605.

Характенистики подшипника 7605: С_r = 47500Н; Х = 0,4; е = 0,273; Y = 2,194; К_б = 1,2; К_т = 1.

Расчёт ведётся в сокращенном виде.

Так как и , то

Так как отношение , то находиться по формуле:

Так как отношение , то находиться по формуле:

Расчитываем динамическую грузоподъемность С_rр, Н, для наибольшей динамической нагрузки :

следовательно, выбранный подшипник подходит.

Определяем базовую долговечность , ч:

Базовая долговечность удовлетворяет условию заданной долговечности.

7.3 Расчёт подшипников тихоходного вала

Рисунок 2 – Схема нагружения тихоходного вала

1)Находим опорные реакции в подшипниках

Расстояние между опорами l_т = 94мм, окружная сила F_t2 = 1955 Н, радиальная сила F_r2 = 1158Н, осевая сила F_а2 = 250Н.

Определяем реакцию :

Определяем реакцию :

Проверка: 977,5 – 1955 +977,5 = 0

Определяем реакцию

Определяем реакцию

Проверка: – 622 + 712 – 90 = 0

Находим суммарные реакции и

2) Характенистики подшипника 7208: С_r = 42400 Н; Х = 0,4; е = 0,36; V = 1; Y = 1,56; К_б = 1,2; К_т = 1.

Определяем осевые составляющие и , Н:

Определяем осевые нагрузки подшипников и , Н:

Так как и , то

Определяем отношения и :

Определяем динамические нагрузки и , Н:

Так как отношение , то

Так как отношение , то

Расчитываем динамическую грузоподъемность С_rр, Н, для наибольшей динамической нагрузки :

следовательно, выбранный подшипник подходит.

Определяем базовую долговечность , ч:

Базовая долговечность удовлетворяет условию заданной долговечности.

8 Уточнённый расчёт тихоходного вала

Расчёты ведутся по [2, с.209]

Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми значениями [S].

Для определения определения опасных сечений построим эпюру изгибающих моментов:

Рисунок 3- Эпюры изгибающих моментов тихоходного вала

Из эпюр видно, что опасным сечением является место посадки червячного колеса на вал.

Условие прочности:

где расчётный коэффициент запаса прочности;

коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям;

допускаемый коэффициент прочности;

где и пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении, МПа;

и амплитуды напряжений цикла, МПа.

где М – результирующицй изгибающий момент, Н∙м;

W – осевой моент сопротивления сечения вала, м³

где крутящий момент, Н∙м; ;

полярный момент сопротивления сечения вала, м³

где предел выносливости гладких образцов, МПа;

коэффициет концентрации напряжений для данного сечения;

где эффективный коэффициент концентрации напряжений;

коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

коэффициент влияния шероховатости;

коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

где предел выносливости гладких образцов, МПа;

коэффициет концентрации напряжений для данного сечения;

где эффективный коэффициент концентрации напряжений;

По формуле (97):

По формуле (98):

По формуле (96):

Теоретический запса прочности является большим, но, по скольку червячная передача требует повышенной точности, такой запас допустим.