Контрольні питання
Для чого виконують галтелі та канавки?
Перерахувати етапи перевірки міцності вала на згин та кручення.
Запишіть формулу для знаходження сумарного моменту та реакції, а також зведеного моменту.
Як визначити розрахунковий коефіцієнт запасу міцності?
Чому дорівнює загальний запас міцності у небезпечному перерізі?
12. Розрахунок радіального кулькового п ідшипника [1, с.463], [2, с.194], [3, с.193]
Вихідні дані (довільні):
- радіальні навантаження на опори вала:
RrA = 5500 H;
RrB =7300 H;
- осьове навантаження вала Fa = 846 H;
- діаметр цапф вала для підшипників d = 40 мм;
- частота обертання вала n = 400 об./хв.;
- потрібна довговічність
підшипників L = 10000 год. при 90% над-ті;
- режим навантаження легкий;
- короткочасні перевантаження до 150%;
- робоча температура підшипників до 50С.
12.1. Аналіз умов навантаження
Р
озрахункова
схема для підбору та розрахунку
підшипників вала зображена на рис. 12.2,
на якій указані напрями сил, що діють
на його опори.
Рисунок 12.2 – Схема навантаження підшипників
Найнавантаженішою
опорою у цій схемі є опора В, оскільки
вона навантажена найбільшою радіальною
силою RrB
і сприймає осьову силу Fa.
Якщо
то для опор вала доцільно застосовувати
кулькові радіальні підшипники.
Будемо орієнтуватись на підшипники середньої серії 308, для яких із довідника маємо:
- базова статична вантажність С0 = 22300 Н;
- базова динамічна вантажність Сr = 31300 Н.
12.2. Визначення розрахункового еквівалентного навантаження на підшипник
Розрахункове еквівалентне навантаження знаходять за формулою:
,
де
– коефіцієнт інтенсивності:
для постійного режиму навантаження = 1;
для важкого режиму навантаження = 0,80;
для середнього рівномірного режиму навантаження = 0,63;
для середнього нормального режиму навантаження = 0,57;
для легкого режиму навантаження = 0,40;
R – розрахункове еквівалентне навантаження на підшипник:
,
Таблиця 12.1 – Шарикопідшипники радіальні
Однорядні (гост 8338-75)
Позначення підшипників |
d |
D |
B |
r |
Динамічна вантажність, Сr , кН |
Статична вантажність, С0 , кН |
Легка серія |
||||||
200 |
10 |
30 |
9 |
1 |
4,6 |
2,61 |
201 |
12 |
32 |
10 |
1 |
4,7 |
2,65 |
202 |
15 |
35 |
11 |
1 |
5,85 |
3,47 |
203 |
17 |
40 |
12 |
1 |
3,37 |
4,38 |
204 |
20 |
47 |
14 |
1,5 |
9,81 |
6,18 |
205 |
25 |
52 |
15 |
1,5 |
10,8 |
6,95 |
206 |
30 |
62 |
16 |
1,5 |
15,0 |
10,0 |
207 |
35 |
72 |
17 |
2 |
19,7 |
13,6 |
208 |
40 |
80 |
18 |
2 |
25,1 |
17,8 |
209 |
45 |
85 |
19 |
2 |
25,2 |
17,8 |
210 |
50 |
90 |
20 |
2 |
27,0 |
19,7 |
211 |
55 |
100 |
21 |
2,5 |
33,3 |
25,0 |
212 |
60 |
110 |
22 |
2,5 |
40,3 |
30,9 |
213 |
65 |
120 |
23 |
2,5 |
44,0 |
34,0 |
214 |
70 |
125 |
24 |
2,5 |
47,9 |
37,4 |
215 |
75 |
130 |
25 |
2,5 |
50,9 |
41,1 |
216 |
80 |
140 |
26 |
3 |
55,9 |
44,5 |
217 |
85 |
150 |
28 |
3 |
64,1 |
53,1 |
218 |
90 |
160 |
30 |
3 |
73,8 |
60,5 |
219 |
95 |
170 |
32 |
3,5 |
83,7 |
69,5 |
220 |
100 |
180 |
34 |
3,5 |
93,9 |
79,0 |
Закінчення таблиці 12.1
Позначення підшипників |
d |
D |
B |
r |
Динамічна вантажність, Сr , кН |
Статична вантажність, С0 , кН |
Середня серія |
||||||
300 |
10 |
35 |
11 |
1,0 |
6,24 |
3,76 |
301 |
12 |
37 |
12 |
1,5 |
7,48 |
4,64 |
302 |
15 |
42 |
13 |
1,5 |
8,73 |
5,4 |
303 |
17 |
47 |
14 |
1,5 |
10,7 |
6,67 |
304 |
20 |
52 |
15 |
2,0 |
12,3 |
7,79 |
305 |
25 |
62 |
17 |
2,0 |
17,3 |
11,4 |
306 |
30 |
72 |
19 |
2,0 |
21,6 |
14,8 |
307 |
35 |
80 |
21 |
2,5 |
25,7 |
17,6 |
308 |
40 |
90 |
23 |
2,5 |
31,3 |
22,3 |
309 |
45 |
100 |
25 |
2,5 |
37,1 |
26,2 |
310 |
50 |
110 |
27 |
3,0 |
47,6 |
35,6 |
311 |
55 |
120 |
29 |
3,0 |
54,9 |
41,8 |
312 |
60 |
130 |
31 |
3,5 |
62,9 |
48,4 |
313 |
65 |
140 |
33 |
3,5 |
71,3 |
55,6 |
314 |
70 |
150 |
35 |
3,5 |
80,1 |
63,3 |
315 |
75 |
160 |
37 |
3,5 |
87,3 |
71,4 |
316 |
80 |
170 |
39 |
3,5 |
94,6 |
80,1 |
317 |
85 |
180 |
41 |
4,0 |
102 |
89,2 |
318 |
90 |
190 |
43 |
4,0 |
110 |
99,0 |
319 |
95 |
200 |
45 |
4,0 |
118 |
109 |
320 |
100 |
215 |
47 |
4,0 |
133 |
130 |
Важка серія |
||||||
403 |
17 |
62 |
17 |
2,0 |
17,5 |
11,9 |
405 |
25 |
80 |
21 |
2,5 |
28,6 |
20,4 |
406 |
30 |
90 |
23 |
2,5 |
36,5 |
26,7 |
407 |
35 |
100 |
25 |
2,5 |
42,8 |
31,3 |
408 |
40 |
110 |
27 |
3,0 |
49,3 |
36,3 |
410 |
50 |
130 |
31 |
3,5 |
67,2 |
53,0 |
411 |
55 |
140 |
33 |
3,5 |
77,2 |
62,5 |
412 |
60 |
150 |
35 |
3,5 |
83,9 |
70,0 |
413 |
65 |
160 |
37 |
3,5 |
90,8 |
78,1 |
414 |
70 |
180 |
42 |
4,0 |
111 |
105 |
415 |
75 |
190 |
45 |
4,0 |
117 |
115 |
416 |
80 |
200 |
48 |
4,0 |
126 |
125 |
417 |
85 |
210 |
52 |
5,0 |
133 |
135 |
Таблиця 12.2 – Коефіцієнти радіальних (X і X0 ) та