5.2. Определение модулей сил действующих в передачах 1-2 и 3-4

Определение окружных усилий и :

;

Н;

Н;

Определение радиальных усилий и :

;

Н;

Н;

Определение осевых усилий и :

;

Н;

Н;

5.3. Определение реакций, действующих в местах расположения подшипников

= 60 – a,

где, a – смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника.

Для шариковых радиально – упорных однорядных подшипников согласно [1, с. 101]:

;

Ширину В, угол α и диаметры d, D принимают согласно табл. 24.15 [1,с. 421],

,

= 60 –22.54 = 37.46 мм,

= 48.52 мм,

= 56.5 – а = 56.5 – 22.54 = 33.16 мм.

Найдем реакции , , , :

Рассмотрим горизонтальную плоскость:

;

Рассмотрим вертикальную плоскость:

,

,

Полные реакции и определим по формулам:

Н;

Н;

5.4 Подбор подшипников по динамической грузоподъемности и долговечности

Под динамической грузоподъемностью для радиальных и радиально – упорных подшипников понимают постоянную радиальную нагрузку, при действии которой группа идентичных подшипников проработает без повреждений 1 млн. оборотов.

Подбор производят для обеих опор вала. В некоторых изделиях, например, в редукторах для обеих опор применяют подшипники одного типа и одного размера. Тогда подбор производят по более нагруженной опоре.

Шариковые подшипники радиально однорядные воспринимают радиальную нагрузку, но могут воспринимать и осевую нагрузку, которая не должна превышать 70% от неиспользованной радиальной.

Фактическая осевая нагрузка:

F_{a факт} = F_a3 - F_a2 = 1546 -326.6 = 1219.6 Н.

Расчет ведем по более нагруженной опоре подшипника.

F_{a факт}< (C_r-R_А),

где C_r – базовая динамическая грузоподъемность.

для предварительно выбранных подшипников средней серии с d=35мм C_r=42.6 кН. [1, c. 421].

Получаем: 1220 < 28512.17.

Следовательно, выбранные подшипники проходят проверку по динамической грузоподъемности.

Долговечность соответствует 90% надежности и распространяется на обычные подшипниковые стали при нормальных условиях эксплуатации (правильная установка подшипника, правильном способе смазки и др.)

Если в некоторых случаях свойства материала или условия эксплуатации отличаются от обычных, а также при необходимости расчета при повышенных требованиях к надежности определяют скорректированную расчетную долговечность.

Для выбранных подшипников из таблицы 7.1 [1,с.104] выписываем X =0.5, Y = 0,37.

Определим ресурс предварительно выбранного радиального шарикового подшипника L_10ah, который должен быть больше заданного срока службы t:

,

где t = 24528 часов – требуемая долговечность (см. пункт 3.1.1);

a₂₃ – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации.

Для обычных условий применения подшипников (материал обычной плавки, наличие перекосов колец, отсутствие надежной гидродинамической пленки масла) значение коэффициента а₂₃ для шарикоподшипников 0.7…0.8 [1,с. 108].

Принимаем а₂₃ = 0.7;

а₁ – коэффициент долговечности в функции необходимой надежности принимают по табл. 7.5 [1,с. 108],

а₁ = 1;

n_III = 484.69 об/мин – частота вращения промежуточного вала;

Р_Е - эквивалентная динамическая нагрузка при переменном режиме нагружения;

;

Р₁, Р₂, Р₃, L₁, L₂, L₃ смотрим по техническому заданию:

P₁ = 1.8 P_r; L₁=0.003L;

P₂ = P_r; L₂=0.3L;

P₃ = 0.5P_r; L₃=0.7L;

Р_r - эквивалентная динамическая радиальная нагрузка;

;

V – коэффициент вращения кольца: V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки и V = 1.2 при вращении наружного кольца;

в нашем случае V = 1,

F_r – радиальная нагрузка на подшипник;

F_r= Rа = 4642 Н;

F_a – осевая нагрузка на подшипник;

F_a = F_{a факт} = 1219.6 Н;

К_б =1,8 – коэффициент безопасности;

К_Т – температурный коэффициент [1,с. 107]

К_Т = 1 для рабочих температур менее 100 градусов.

Н,

Н;

часов.

Так как расчетный ресурс больше требуемого: L_10ah>t (33101.2>24528), то предварительно выбранные подшипники отвечают условиям долговечности. Таким образом, назначаем шариковые радиально-упорные подшипники. Для быстроходного и тихоходного вала методика подбора подшипников аналогичная.