Проверочный расчет подшипников и валов

Определяем силы в полосе зацепления зубчатых колес [1, стр. 97]:

Окружная сила:

                (1)

Радиальная сила:

        Ошибка! Закладка не определена.        (2)

Осевая сила:

                (3)

Определяем консольную силу, действующую на вал от цепной передачи:

        Fм = 5710 Нм        (4)

Д1 = 45,71 мм, Д2 = 274,29 мм

Тб = 63,61 Нм, Тт = 381,67 Нм

Н1 = 698, Н3 = 161

Таблица 1 - Типоразмеры подшипников качения.

Определение реакций в подшипниках.

Определяем опорные реакции на ведущем валу. Принимаем из эскизной компоновки: lб = 109,2 мм

Вертикальная плоскость:

ΣMA = 0; Yb · lб - Fr · 0,5 · lб + Fa · 0,5 · d1 = 0

Yb =  =  = -410 Н

ΣMB = 0; - Ya · lб + Fr · 0,5 · lб + Fa · 0,5 · d2 = 0

Ya =  =  = -619 Н

Проверка:

ΣFy = 0;        Ya + Fr + Yb = 0

(-619) + 1029 + (-410) = 0

Горизонтальная плоскость

ΣMA = 0; Xb ∙ lб – Ft ∙ 0,5 ∙ lб = 0

Xb =  =  = 1392 Н

ΣMВ = 0; -Xa · lб + Ft · 0,5 ∙ lб = 0

Xa =  =  = 1392 Н

Проверка:

ΣFx = 0; Xb - Ft + Xa = 0

1392 - 2783 + 1392 = 1

Определяем суммарные радиальные реакции в опорах:

Крутящий момент Т = 63,61 Нм

Определяем реакции в опорах ведомого вала. Принимаем из эскизной компоновки lт = 117,2 мм, lтк = 87 мм.

Консольная сила от цепной передачи Fтк = 5710 Нм.

Вертикальная плоскость

Yd =  =  = 67 Н

ΣMD = 0; - Yc · lт + Fr · 0,5 · lт + Fa · 0,5 · d2 = 0

Yс =  =  = -1096 Н

Проверка:

ΣFy = 0;        Yс + Fr + Yd = 0

(-1096) + 1029 + (67) = 0

Горизонтальная плоскость

Xd =  =  = -2847 Н

Xc =  =  = 11340

Проверка:

ΣFx = 0; Xd - Ft + Xc - Fтк = 0

-2847 - 2783 + 11340 - 5710 = 0

Определяем суммарные радиальные реакции в опорах:

Rс =  =  = 11393 Н

Rd =  =  = 2848 Н

Крутящий момент Т = 381,67 Нм

Проверочный расчет подшипников

Расчет подшипников качения по динамической грузоподъемности для входного вала. Суммарные реакции в опорах:

Параметры осевого нагружения:

Из этого соотношения определяем:

• коэффициент осевой нагрузки Y = 1,4;
• коэффициент влияния осевой нагрузки е = 0,42.

Определяем для обеих опор осевые составляющие Rs от радиальных сил Fr;

По формуле для радиально упорных шарикоподшипников Rs = e · Fr;

Rs1 = е · Fr1 = 0,42 · 1523 = 640 Н

Rs2 = е · Fr2 = 0,42 · 1451 = 609 Н

Определяем расчетные осевые силы Fan1 и Fan2, в данном примере соотношение сил Rs1> Rs2, Fa >Rs2- Rs1, то выбираем формулы

Fan1 = Rs1 = 640 Н

Fan2 = Rs1 + Fa = 640 + 497 = 1137 Н

 =  = 0,420 Н > е

 =  = 0,78 Н > е

Эквивалентную динамическую нагрузку определяем по формуле:

                        (5)

где        Х – коэффициент радиальной нагрузки. Принимаем X = 0,56 для радиальных роликовых подшипников;

        V – коэффициент вращения, принимаем V = 1, т.к. вращается внутреннее кольцо подшипника;