7. Прочностной расчет детали согласно заданию. Расчет диаметра вала и выбор подшипников качения

Диаметры вала быстроходной и тихоходной ступени редуктора нам известны из их технической характеристики, а диаметр соединяемого промежуточного вала находим по формуле:

где – Крутящий момент на тихоходном валу редуктора = 4000 (Нм)

– допускаемое напряжение на кручение = 20 (МПа) = 20000000 (Нм)

Подберем подшипники качения для ходового колеса.

В качестве подшипников качения выбираем роликовые радиальные двухрядные сферические подшипники, т.к. они выдерживают большие радиальные нагрузки при возможности значительных (0,5…2,5) перекосов колец и обладают высокими эксплуатационными показателями.

Определяем эквивалентную радиальную нагрузку:

,

где X – коэффициент, учитывающий действие радиальной нагрузки (0,54);

V – коэффициент вращения (1);

К – коэффициент безопасности, учитывающий динамическую нагрузку (1,4);

К – температурный коэффициент (1);

F_r – радиальная нагрузка:

,

G – вес крана = 28260

n – количество колес = 4

Рассчитываем требуемую динамическую грузоподъемность:

где – расчетный ресурс (млн. об.);

L_h – расчетный ресурс (7000 ч);

n – частота вращения:

D_к – диаметр вала (м);

р – показатель степени, в соответствии с результатами экспериментов для роликоподшипников – 10/3;

а₁ – коэффициент в зависимости от надежности (1);

а₂₃ – коэффициент, учитывающий качество металла подшипника и условия эксплуатации (0,6).

Выбираем подшипники серии 3508 ГОСТ 5721-75 с грузоподъемностью

С = 73,6 кН.