8 Проверка долговечности подшипников

Ведущий вал:Из предыдущих расчетов имеем F_t = 557,1 Н, F_r = 202,2 Н и; из первого этапа компоновки l₁ = 41мм.

Реакции опор:

Рассмотрим силы, действующие в горизонтальной плоскости:

а.

H

б.

Н

в. Проверка

- Верно

Рассмотрим силы, действующие в вертикальной плоскости:

а.

Н

б.

Н

в. Проверка

_{Суммарныереакции}

.(8.1)

_{Намечаем радиальные шариковые подшипники 104: d = 20 мм; D = 42 мм;}

_{B = 12 мм; C = 9,36 кН и С₀ =4,5кН.}

Эквивалентная нагрузка:

, (8.2)

в которой радиальная нагрузка = 1371,6 Н; осевая нагрузка = = 0 H;

V = 1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности ленточных

конвейеров .

Отношение этой величине соответствует e = 0,19.

Отношение ;X = 1; Y = 0.

= 296,3H

Расчетная долговечность:

= =31523 млн.об.(8.3)

Расчетная долговечность:

ч.(8.4)

Ведомый вал несет такие же нагрузки, как и ведущий:

F_t = 557,1 Н, F_r = 202,2 Н.

Нагрузка на вал от цепной передачи F_в = 665 Н.

Составляющие этой нагрузки

F_Bx = F_By = F_B sinγ =665 sin45 = 470,2H. (8.5)

Из первого этапа компоновки l₂ = 42 мм и l₃ = 55 мм.

Реакции опор:

Рассмотрим силы, действующие в горизонтальной плоскости:

_а.

б.

−

в. Проверка

- Верно

Рассмотрим силы, действующие в вертикальной плоскости:

а.

−

б.

в. Проверка

- Верно

_{Суммарные реакции:}

(8.6)

_{Намечаем радиальные шариковые подшипники 106: d = 30 мм; D = 55 мм;}

_{B = 13 мм; C = 13,3 кН и С₀ = 6,8кН.}

Отношение этой величине соответствует e = 0,19.

Отношение ;X = 1; Y = 0.

Поэтому = 1254,7 (8.7)

(Примем К_б = 1,2, учитывая, что цепная передача усиливает неравномерность

нагружения.)

Расчетная долговечность, млн. об.

= = 683,7 млн.об.(8.8)

Расчетная долговечность, ч.

(8.9)

здесь n = 1423,5 мин^-1 – частота вращения ведомого вала.

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать

36000 ч (таков ресурс самого редуктора), но не должен быть менее 10000 ч.

(минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае

подшипники ведущего вала 104 имеют ресурс L_h = 369078ч, а подшипники

ведомого вала 106 имеют ресурс L_h = 25266

9 Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78 [1, с 132]:

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжения смятия и условие прочности по [2, с 128]:

σ_см^mах ≈ [σ_см].(9.1)

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [σ_см] = 100 120 МПа,

при чугунной [σ_см] = 50 70 МПа.

Ведущий вал:d = 20 мм; b h = 6 6 мм; t₁ = 3,5 мм; длина шпонки l = 50 мм;

(при длине ступицы полумуфты МУВП 90 мм,[3, с 23]:); момент на ведущем валу T₁ =12,108·10³H·мм;

σ_см = = 11 МПа [σ_см]

(материал полумуфт МУВП – чугун марки СЧ 20).

Ведомый вал.

Из двух шпонок – под зубчатым колесом и под звездочкой – более нагружена вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку под звездочкой: d = 24 мм; b h = 8 7 мм; t₁ = 4 мм; длина шпонки l = 25 мм (при длине ступицы звездочки 120 мм); T₃ = 162,45·10³H·мм;

σ_см = = 75,9 МПа [σ_см] Сталь ГОСТ 1050-88

(обычно звездочки изготовляют из термообработанных углеродистых или легированных сталей). Условие σ_см [σ_см] выполнено.