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 = 66F_t1–132B_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

B_X = 2563·66/132 =1282 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

m_В = 66F_t1–132А_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

А_Х = 2563·66/132 =1282 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_X1 =1282·66 = 84,6 Н·м

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

m_A = 66F_r +132B_Y – F_a1d₁/2 – 89F_в = 0

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

B_Y = (1062·89 + 409·52,99/2 – 773·66)/132 = 412 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

m_В = 221F_в –132А_Y + 66F_r + F_a1d₁/2 = 0

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

А_Y = (221·1062 + 773·66 + 409·52,99/2)/132 = 2247 H

Изгибающие моменты в плоскости YOZ

M_Y =1062·89 = 94,5 Н·м

M_Y =1062·155 – 2247·66 =16,3 Н·м

M_Y = 412·66 = 27,2 Н·м

Суммарные реакции опор:

А = (А_Х² + А_Y²)^0,5 = (1282² +2247²)^0,5 =2587 H

B= (B_Х² + B_Y²)^0,5 = (1282² + 412²)^0,5 =1347 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 = 68F_t – 268F_м +136D_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_X = (268·2262 – 68·2563)/136 = 3176 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

m_D = 68F_t + 132F_м –136C_X = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

С_X = (132·2262 + 68·2563)/136 = 3477 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_X1 =3477·68 =236,4 Н·м

M_X2 =2262·132 =298,6 Н·м

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

m_С = 68F_r + F_ad₂/2 –136D_Y = 0

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_Y = (68·773+409·267,01/2)/136= 788 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

m_D = 68F_r – F_ad₂/2 +136C_Y = 0

Отсюда находим реакцию опоры C в плоскости XOZ

C_Y = (409·267,01/2 – 68∙773)/136 = 15 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

M_Y1 = 15·68 = 1,0 Н·м

M_Y2 = 788·68 = 53,6 Н·м

Суммарные реакции опор:

C = (3477² +15²)^0,5 = 3477 H

D = (3176² + 788²)^0,5 = 3272 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 =1,3– коэффициент безопасности;

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Отношение F_a/C_o = 409/17,810³ = 0,023  е = 0,21 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник А.

Отношение F_a/А =409/2587= 0,16 < e, следовательно Х=1,0; Y= 0

Р = (1,0·1·2587+0)1,3·1 = 3363 Н

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573ωL/10⁶)^1/m,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 3363(573·37,7·30000/10⁶)^1/3 = 29104 Н < C = 32,0 кН

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(32,010³ /3363)³/60360 = 39886 часов, > [L]=30000 час