8 Проверка долговечности подшипников

8.1 Пространственная схема сил в приводе

Рисунок 8.1- Пространственная схема сил в приводе

8.2 Проверка долговечности подшипников на тихоходном валу

Рисунок 8.2 - Схема сил и эпюры моментов на тихоходном валу

F_м – консольная сила, нагружающая вал со стороны муфты, Н;

Определим реакции опор:

Рассмотрим проекции сил в плоскости ХZ :

- F_t4  96 + RxВ  192 =0;

тогда ;

F_t4  96 - RxА  192 =0;

тогда ;

Проверка: RxА - F_t4 + RxВ = 0

4408,5 - 8817 + 4408,5 = 0

Рассмотрим проекции сил в плоскости УZ:

F_r4  96 + F_a4  200 - RyB  192 =0;

тогда

- F_r4  96 + F_a4  200 + RyA  192 =0;

тогда

Проверка: - RyA + F_r4 - RyB = 0

- 199 + 3234 - 3035 = 0

Определим реакции опор от консольной силы Fм:

-F_М  330 + Rвк  192 =0;

тогда ;

-F_М  138 + Rак  192 =0;

тогда ;

Проверка: - Rак + Rвк - F_М = 0

- 3773 + 9022 - 5249 = 0

Суммарные реакции опор:

Н

Н

Предварительно назначаем подшипники роликовые конические однорядные лёгкой серии 7218А.

Для принятых подшипников по табл. 24.10 [1] находим:

C_r = 158000H; e =0,43; Y = 1,4

Минимально необходимые для нормальной работы радиально – упорных подшипников осевые силы:

F_aАmin = 0,83  e  R_A = 0,83  0,43  8186 = 2922H

F_aВmin = 0,83  e  R_B = 0,83  0,43  14374 = 5130H

Находим осевые силы, нагружающие подшипники:

Так как F_aАmin < F_aВmin и F_A > 0 , то по [1.т 7.4]:

F_aВ = F_aВmin = 5130H ; F_aА = F_aВ - F_A = 5130 - 1361 = 3769Н ;

Отношение F_aA / (V  R_А) = 3769 / 1  8186 = 0,46, что больше e = 0,43. Тогда для опоры А: Х =0,4; Y = 1,4.

Отношение F_aB / (V  R_В) = 5130 / 1  14374 = 0,36, что меньше е = 0,43. Тогда для опоры В: Х =1; Y = 0.

Найдём эквивалентную динамическую радиальную нагрузку, для обоих подшипников:

,

где коэффициенты V = 1, К_б = 1,4 , К_Т = 1

Н

Н

Для подшипника наиболее нагруженной опоры В, вычисляем ресурс работы:

,

где, С_r - базовая радиальная динамическая грузоподъёмность подшипника, Н;

Р_r - эквивалентная радиальная динамическая нагрузка, Н;

к=3,3 - показатель степени для роликовых подшипников;

а₁=1 - коэффициент корректирующий ресурс в зависимости от надежности (90%);

а₂₃=0,65 - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника;

n – частота вращения вала, об/мин;

ч

Расчётная долговечность должна отвечать условию

, где t_ ─ требуемый ресурс, t_ = 23652ч

Данное условие выполняется, следовательно, подшипники 7218А пригодны.

9 ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

9.1 Выбор шпонок

Принимаем шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов, и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78, в зависимости от диаметра посадочного участка вала.

Рисунок 9.1 - Шпоночное соединение

Таблица 9.1

Вал	Место установки	d	dср	b	h	t1	t2	L	lр
2-3	Под шкив (Хвостовик цилиндрический).	40	-	12	8	5	3,3	50	38
4	Под зубчатое колесо.	100	-	25	14	9	5,4	100	75
4	Под муфту (Хвостовик цилиндрический).	80	-	22	14	9	5,4	110	88