3.5.5.2. Построение эпюр изгибающих моментов

Плоскость YOZ.

Эпюра изгибающих моментов сил относительно оси X в характерных сечениях 1,2,3,4:

; ; ;

Плоскость XOZ.

Эпюра изгибающих моментов сил относительно оси Y в характерных сечениях 1,2,3,4:

; ; ;

4. Проверочные расчеты подшипников, соединений, валов

После завершения конструктивной компоновки редуктора, когда определены и уточнены окончательные размеры всех его деталей, деталей открытых передач и муфты, выбран режим смазки зацепления и подшипников, для подтверждения правильности принятых конструкторских решений следует выполнить ряд проверочных расчетов.

Цель занятия – освоить методику проверочных расчетов подшипников, валов, шпонок. Задача занятия – выполнить проверочные расчеты указанных деталей заданного для проектирования редуктора.

4.1. Проверочный расчет подшипников

Пригодность выбранных на этапе эскизной компоновки подшипников определяется сопоставлением расчетной долговечности , ч с требуемой , ч по условию

В качестве принимается заданная долговечность привода, однако, если при этом указанное условие не выполняется, допускается в качестве брать минимальную долговечность подшипников, определенную стандартом для зубчатых редукторов 10000 ч, для редукторов с червячной передачей 5000 ч.

Расчетная долговечность подшипника

,

где n – частота вращение вала, об/мин; C_r – базовая динамическая грузоподъемность проверяемого подшипника – одна из его главных характеристик, Н; P_r – эквивалентная динамическая нагрузка, Н; m =3 –для шариковых подшипников, m=3,33 –для роликовых.

Эквивалентная динамическая нагрузка P_r учитывает характер и направление действующих на подшипник сил и зависит от типа подшипника. Формулы для определения эквивалентной динамической нагрузки P_r и величины, входящие в эти формулы для однорядных радиальных шарикоподшипников и одно- и двухрядных радиально-упорных шарико- и роликоподшипников, приведены в учебной литературе [1,п.5.2],[2,п.7].

Ниже приводятся примеры проверочного расчета подшипников.

4.1.1. Пример расчета радиальных шарикоподшипников

Проверяем возможность применения радиальных шарикоподшипников средней серии 307 ГОСТ 8338-75 для быстроходного вала цилиндрического редуктора с косозубой передачей (см. рис.3.1) при следующих исходных данных: ; ; ; -частота вращения вала с напрессованным на него внутренним кольцом подшипника; ; рабочая температура подшипника – до 100⁰ С.

Поскольку подшипники установлены по схеме «враспор», внешняя осевая сила действует на подшипник А, т.е. а подшипник В воспринимает лишь радиальную нагрузку, поэтому

Проверяем возможность применения подшипников радиального типа [1,с.179]:

т.е. необходимое условие выполняется.

Характеристики принятого подшипника 307 [1,п.П7]:

базовая динамическая грузоподъемность С_r =33200H,

базовая статическая грузоподъемность С_оr =18000H.

Коэффициент радиальной нагрузки Х=0,56 [1,табл.5.8];

коэффициент влияния осевого нагружения

коэффициент осевой нагрузки

.

Определяем отношение

следовательно, осевую нагрузку необходимо учесть при расчете экви­валентной динамической нагрузки. Здесь V=1 - коэффициент, учитывающий вращение внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки [1,с.199].

Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипника А [1,с.199]:

где К_Б =1,5 – коэффициент безопасности для подшипников зубчатых редукторов [1,табл.5.9]; К_Т=1 - коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипника [1,с.200].

Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипника В [1,с.199]:

В обоих подшипниках выполняется условие .

Долговечность в часах более нагруженного подшипника В:

Так как долговечность выбранных подшипников превышает требуемую , то подшипники 307 пригодны.