2.4 Проверочный расчет подшипников

2.4.1 Расчет подшипника на быстроходном валу

При ориентировочном расчете вала был подобран подшипник . При проверочном расчете данный подшипник не удовлетворил условию. Для приближения к результатам условия, был выбран подшипник из легкой серии:

Таблица 5

Размеры, мм								, град		Грузоподъёмность кН			Факторы нагрузки				nпред10-3, мин-1
d	D	T	b	c	r	r1			Сr		Соr	е		Y	Yо
60	110	24	23	19	2.5	0.8	13		72.2		58.4	0.35		1.710	0.940	3.4

Ниже приведен расчет данного подшипника.

Исходные данные: = 975 [об/мин],,,

,V- коэффициент вращения – 1,- коэффициент безопасности – 1.3,

- температурный коэффициент – 1,-коэффициент надежности - 1,- коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качества его эксплуатации -0.7,- срок службы привода -10000 ч.

1. Определим осевые составляющие:

- в опоре А

- в опоре B

2. Определим осевую нагрузку подшипника:

При выбранной схеме «враспор» принимаем:

3) Определим эквивалентную нагрузку подшипников в опорах:

- в опоре А

Так как , то расчет произведем следующим образом:

- в опоре B

Так как , то расчет произведем следующим образом:

где – коэффициент радиальной нагрузки – 0.40;

- коэффициент осевой нагрузки:

В опоре В подшипник оказался более нагружен (), то дальнейший расчет ведем по нему.

4) Определим расчетную динамическую грузоподъёмность С_r:

где m- показатель степени -10/3.

5) Определим долговечность подшипника:

– данный подшипник с большим запасом долговечности.

2.4.2 Расчет подшипника на тихоходном валу

Исходные данные: = 390 [об/мин],,,

,V- коэффициент вращения – 1,- коэффициент безопасности – 1.3,

- температурный коэффициент – 1,-коэффициент надежности - 1,- коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качества его эксплуатации -0.7,- срок службы привода -10000 ч.

1) Определим осевые составляющие:

- в опоре А

- в опоре B

где – 0.41 – коэффициент влияния осевого нагружения (Таблица 2).

2) Определим осевую нагрузку подшипника:

При выбранной схеме «враспор» принимаем:

3) Определим эквивалентную нагрузку подшипников в опорах:

- в опоре А

Так как , то расчет произведем следующим образом:

- в опоре B

Так как , то расчет произведем следующим образом:

.

где – коэффициент радиальной нагрузки – 0.40;

- коэффициент осевой нагрузки:

В опоре А подшипник оказался более нагружен (), то дальнейший расчет ведем по нему.

4) Определим расчетную динамическую грузоподъёмность С_r:

где m- показатель степени -10/3.

5) Определим долговечность подшипника:

где– 42700 – динамическая грузоподъёмность подшипника (Таблица 2).

– данный подшипник с большим запасом долговечности.

2.5 Проверочный расчет валов

2.5.1 Расчет на статическую прочность

Данную проверку выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок.

Для расчета используют коэффициент перегрузки . Для электродвигателя 160S6/970:

1)Быстроходный вал:

Выпишем для вала, изготовленного из стали 40ХН (НВ 270) следующие характеристики:

- предел текучести при нормальном напряжении – 750 [МПа];

- предел текучести при касательно напряжении – 450 [МПа].

а) номинальное напряжение:

где - суммарный изгибающий момент:

- осевая сила в зацеплении:

- момент сопротивления вала на изгиб:

:

б) касательное напряжение:

где – крутящий момент на валу:

-момент сопротивления вала при кручении:

в) Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:

где - запас прочности по нормальным напряжениям:

- запас прочности по касательным напряжениям:

2) Тихоходный вал:

Выпишем для вала, изготовленного из стали 40Х (НВ 250) следующие характеристики:

- предел текучести при нормальном напряжении – 640 [МПа];

- предел текучести при касательно напряжении – 380 [МПа].

а) номинальное напряжение:

где - суммарный изгибающий момент:

- осевая сила в зацеплении:

- момент сопротивления вала на изгиб:

:

б) касательное напряжение:

где – крутящий момент на валу:

-момент сопротивления вала при кручении:

в) Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:

где - запас прочности по нормальным напряжениям:

- запас прочности по касательным напряжениям: