- •Введение
- •1. Расчет клиноременной передачи
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Пример расчета клиноременной передачи
- •Контрольные вопросы
- •2. Расчет редукторных передач
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Пример расчета зубчатой цилиндрической передачи
- •2.2.1. Определение допускаемых напряжений
- •2.2.2. Проектный расчет
- •2.2.3. Проверочный расчет на контактную выносливость
- •2.2.4. Проверочный расчет на изгибную выносливость
- •2.2.5. Силы в зацеплении передачи
- •2.3. Пример расчета зубчатой конической передачи
- •2.3.1. Определение допускаемых напряжений
- •2.3.2. Проектный расчет
- •2.3.3. Проверочный расчет на контактную выносливость
- •2.3.4. Проверочный расчет на изгибную выносливость
- •2.3.5. Силы в зацеплении передачи
- •2.4. Пример расчета червячной передачи
- •2.4.1. Выбор материалов червяка и червячного колеса
- •2.4.2. Проектный расчет
- •2.4.3. Проверочный расчет на контактную прочность
- •2.4.4. Проверочный расчет на изгибную выносливость
- •2.4.5. Определение коэффициента полезного действия передачи
- •2.4.6. Силы в зацеплении передачи
- •2.4.7. Тепловой расчет редуктора
- •2.5. Контрольные вопросы
- •3. Проектный расчет вала
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Предварительный расчет
- •3.3. Выбор подшипников качения
- •3.4. Разработка конструкции вала
- •3.5. Расчетная схема вала
- •3.5.1. Определение реакций в опорах
- •3.5.2. Построение эпюр изгибающих и крутящего моментов
- •3.5.3. Пример расчетной схемы вала цилиндрического редуктора
- •3.5.3.1. Определение реакций в опорах подшипников
- •3.5.3.2. Построение эпюр изгибающих моментов
- •3.5.4. Пример расчетной схемы вала конического редуктора
- •3.5.4.1. Определение реакций в опорах подшипников
- •Построение эпюр изгибающих моментов
- •3.5.4.3. Схема нагружения радиально-упорных подшипников
- •3.5.5. Пример расчетной схемы вала червячного редуктора
- •3.5.5.1. Определение реакций в опорах подшипников
- •3.5.5.2. Построение эпюр изгибающих моментов
- •4. Проверочные расчеты подшипников, соединений, валов
- •4.1. Проверочный расчет подшипников
- •4.1.1. Пример расчета радиальных шарикоподшипников
- •4.1.2. Пример расчета конических подшипников
- •Пример расчета двухрядных подшипников
- •4.2. Проверочный расчет шпонок
- •4.2.1. Пример расчета шпонок
- •4.3. Проверочный расчет вала
- •4.3.1. Пример расчета вала на сопротивление усталости
- •4.4. Контрольные вопросы
- •Список рекомендуемой литературы
- •1. Расчет клиноременной передачи……………………………3
- •1.1.Общие сведения…………………………………………………………3
- •2.1.Общие сведения…………………………………………………………6
- •3.1. Общие сведения…………………………………………………… ….21
4.1.2. Пример расчета конических подшипников
Проверяем возможность применения радиально-упорных конических подшипников средней серии 7308А ГОСТ 27365-87 для быстроходного вала конического редуктора (см. рис. 3.2) при следующих исходных данных: , - частота вращения вала с напрессованным на нем внутренним кольцом подшипника; рабочая температура подшипника - до 1000С.
Характеристика принятого подшипника 7308А [1,табл.П7.5]:
базовая динамическая грузоподъемность Сr=80900H;
угол контакта .
Коэффициент радиальной нагрузки Х=0,4 [1 ,табл. 5.8];
коэффициент осевой нагрузки ;
коэффициент влияния осевого нагружения .
Осевые составляющие радиальной нагрузки:
Отчего зависят осевые нагрузки и в подшипниках и как их определить, подробно рассказано в учебном пособии [1,п.5.2.1]. Применительно к схеме нагружения подшипников на рис. 3.2 воспользуемся следующим. Для каждого подшипника определяем знак суммы осевых сил. Положительное значение имеет сила, нагружающая подшипник.
Поскольку 0 , за осевую нагрузку подшипника А следует принять осевую реакцию от радиальной нагрузки, т.е. Поскольку >0 , за осевую нагрузку подшипника В следует принять сумму осевых сил, внешних по отношению к нему, т.е.
Определяем необходимость учета осевых сил при расчете эквивалентных динамических нагрузок PrA и PrB подшипников.
следовательно, осевую нагрузку можно не учитывать,
следовательно, осевая нагрузка должна быть учтена. Здесь V=1 - коэффициент, учитывающий вращение внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки [1,c.199].
Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипника А [1,c.199]
где КБ=1,5 - коэффициент безопасности для подшипников зубчатых редукторов [1,табл.5.9]; КТ=1 - коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипника [1,c.200].
Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипника В [1,c.199]
Расчетная долговечность наиболее нагруженного подшипника В
следовательно, подшипники 7308А имеют достаточно большой запас надежности.
Пример расчета двухрядных подшипников
Схема нагружения проверяемых подшипников приведена на рис. 3.3. Согласно ей в плавающей опоре А быстроходного вала червячного редуктора установлен радиальный шарикоподшипник средней серии 308 ГОСТ 8338-75, а в фиксирующей опоре В - два радиально-упорных подшипника средней серии 46308 ГОСТ 831-75 (установлены враспор - узкими торцами наружных колец навстречу друг другу). Проверяем пригодность выбранных для фиксирующей и плавающей опор подшипников при следующих исходных данных: частота вращения вала с напрессованными на нем внутренними кольцами подшипников ; рабочая температура подшипников – до 1000С.
Базовая динамическая грузоподъемность принятого подшипника 46308 [1,табл.П7.4]: Сr=50800H. Суммарная базовая динамическая грузоподъемность сдвоенного подшипника . Коэффициент влияния осевого нагружения [1,c.207 и табл.5.8].
Поскольку плавающая опора воспринимает лишь радиальную нагрузку, осевая нагрузка сдвоенного подшипника фиксирующей опоры равна внешней осевой силе, т.е.
Определяем условие выбора коэффициентов X и Y соответственно радиальной и осевой нагрузок для опоры В:
следовательно, Х=0,67; Y=1,44 [1,c.207]. Здесь V=1 - коэффициент, учитывающий вращение внутреннего кольца по отношению к направлению нагрузки [1,c.199]. Эквивалентная динамическая нагрузка в фиксирующей опоре В:
где - коэффициент безопасности для подшипников зубчатых редукторов [1,табл.5.9]; коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипника [1,c.200].
Условие применимости метода расчета выполняется.
Расчетная долговечность подшипников фиксирующей опоры В:
следовательно, долговечность подшипников 46308 выше требуемой.
Проверяем радиальный подшипник средней серии 308 ГОСТ 8338-75, установленный в плавающей опоре А. Поскольку он не воспринимает осевую нагрузку, его эквивалентная динамическая нагрузка [1,c.199]
Базовая динамическая грузоподъемность подшипника 308 [1,табл.П7.1].
Расчетная долговечность подшипника плавающей опоры
Надежность подшипника 308 во много раз выше требуемой.