7. Расчетная схема валов редуктора и проверка подшипников

Рис. 8.1 – Схема нагружения быстроходного вала

Горизонтальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры А

m_A = 59F_t1–139B_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

B_X = 3223·59/139 = 1368 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

m_В = 80F_t1–139А_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

А_Х = 3223·80/139 = 1855 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_X1 =1855·59 =109,4 Н·м

Вертикальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры А

m_A = 59F_r +139B_Y – F_a1d₁/2 – 92F_в = 0

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

B_Y = (1205·92 + 632·52,99/2 –1195·59)/139 = 411 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

m_В = 231F_в –139А_Y + 80F_r + F_a1d₁/2 = 0

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

А_Y = (231·1205+80∙1195+ 632·52,99/2)/139 = 2810 H

Изгибающие моменты в плоскости YOZ

M_Y =1205·92 = 110,9 Н·м

M_Y =1205·151 – 2810·59 =16,2 Н·м

M_Y = 411·80 = 32,9 Н·м

Суммарные реакции опор:

А = (А_Х² + А_Y²)^0,5 = (1855² +2810²)^0,5 =3367 H

B= (B_Х² + B_Y²)^0,5 = (1368² + 411²)^0,5 =1428 H

Схема нагружения тихоходного вала

Рис. 8.2 – Схема нагружения тихоходного вала

Горизонтальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры С

m_С = 60F_t – 240F_м +120D_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_X = (240·2540 – 60·3223)/120 = 3468 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

m_D = 60F_t + 120F_м –120C_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

С_X = (120·2540 + 60·3223)/120 = 4152 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_X1 =4152·60 =249,1 Н·м

M_X2 =2540·120 =304,8 Н·м

Вертикальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры С

m_С = 60F_r + F_ad₂/2 –120D_Y = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_Y = (60·1195+632·267,01/2)/120 =1301 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

m_D = 60F_r – F_ad₂/2 + 120C_Y = 0

Отсюда находим реакцию опоры C в плоскости XOZ

C_Y = (632·267,01/2 – 60∙1195)/120 =106 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_Y1 =106·60 = 6,4 Н·м

M_Y2 =1301·60 = 78,1 Н·м

Суммарные реакции опор:

C = (4152² +106²)^0,5 = 4153 H

D = (3468² +1301²)^0,5 = 3704 H

7. Проверочный расчет подшипников

9.1 Быстроходный вал

Эквивалентная нагрузка

P = (XVF_r + YF_a)K_бК_Т

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

F_r – радиальная нагрузка;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

K_б =1,1 – коэффициент безопасности;

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Отношение F_a/C_o = 632/13,710³ = 0,046  е = 0,25 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник А.

Отношение F_a/А =632/3367= 0,19 < e, следовательно Х=1,0; Y= 0

Р = (1,0·1·3367+0)1,1·1 = 3704 Н

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573ωL/10⁶)^1/m,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 3704(573·41,9·12500/10⁶)^1/3 =24797 Н < C = 25,5 кН

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(25,510³ /3704)³/60400 = 13596 часов, > [L]=12500 час