Быстроходный вал
Rbx = (Faб*d1б/2 + Frб(l1 + l2))/L = (155,2*45/2 + 241,3*105,5)/146 = 198,3 H
Rax = (–Faб*d1б/2 + Frб*l3)/L = (–155,2*45/2 + 241,3*40,5)/146 = 43 H
Проверка: Rax – Frб + Rbx= 0
43 – 241,3 + 198,3 = 0
0 = 0
Rby = Ftб(l1 + l2)/L = 644,4*105,5/146 = 465,6 H
Ray = Ftб*l3/L = 644,4*40,5/146 = 178,8 H
Проверка: –Ray + Ftб – Rby = 0
–178,8 + 644,4 – 465,6 = 0
0 = 0
Ra = √(Rax2 + Ray2) = √(432 + 178,82) = 183,9 Н
Rb = √(Rbx2 + Rby2) = √(198,32 + 465,62) = 506,1 Н
Тихоходный вал
l4 = 50 мм
Fbx = Fby = Fb*cos45˚ = 1660*0,707 = 1173,6 H
Rbx = (Fbx*l4 – Frт*l1)/L = (1173,6*50 – 384*47,5)/146 = 277 H
Rax = (Fbx(l4 + L) + Frт*(l2 + l3))/L = (1173,6*196 + 384*98,5)/146 = 1834,6 H
Проверка: Fbx – Rax + Frт + Rbx = 0
1173,6 – 1834,6 + 384 + 277 = 0
0 = 0
Rby = (Fby*l4 – Ftт*l1)/L = (1173,6*50 – 1055*47,5)/146 = 58,7 H
Ray = (Fby(l4 + L) + Ftт(l2 + l3))/L = (1173,6*196 + 1055*98,5)/146 = 2287,3 H
Проверка: Fby – Ray + Ftт + Rby = 0
1173,6 – 2287,3 + 1055 + 58,7 = 0
0 = 0
Ra = √(Rax2 + Ray2) = √(1834,62 + 2287,32) = 2932,1 Н
Rb = √(Rbx2 + Rby2) = √(2772 + 58,72) = 283,2 Н
Проектный (предварительный) расчет валов
Быстроходный вал
Диаметр вала:
ddв = d1 = 28 мм
dв1 = 0,8ddв = 0,8*28 = 22,4 мм
Диаметр под подшипником: dп1 = dв1 + (5÷10) = 25 мм
Тихоходный вал
Диаметр вала:
[τ] = 30 МПа
Диаметр под подшипником: dп3 = dв3 + (5÷10) = 35 мм
Диаметр под колесом: dк3 = dп3 + (5÷10) = 40 мм
Быстроходный вал
Берем подшипник 105 особолегкой серии d = 25 мм, D = 47 мм, B = 12 мм, r = 1 мм, C = 11,2 кН, Сo = 5,6 кН.
Отношение Fa/Co = 155,2/5600 = 0,027 => е ≈ 0,21
Отношение Fa/Rb = 155,2/506,1 = 0,30 > e => Х=0,56; Y=2,0
Эквивалентная нагрузка:
P = (X*V*Rmax + Y*Pa)kσ*kτ = (0,56*1*506,1 + 2,0*155,2)*1*1 = 593,8 Н
Расчетная долговечность, млн об:
L = (C/P)3 = (11200/593,8)3 = 6710 млн об
Расчетная долговечность, тыс часов:
Lh = L*106/(60*n1) = 6710*106/(60*2880) = 38,8 * 103 ч > [Lh] = 25 * 103 ч.
Вывод: окончательно берем подшипник 105 особолегкой серии: d = 25 мм, D = 47 мм, B = 12 мм, r = 1 мм, C = 11,2 кН, Сo = 5,6 кН.
Тихоходный вал
Берем подшипник 107 особолегкой серии d = 35 мм, D = 62 мм, B = 14 мм, r = 1,5 мм, C = 15,9 кН, Сo = 8,5 кН.
Отношение Fa/Co = 0/8500 = 0
Отношение Fa/Rа = 0/2932,1 = 0
Х=1, Y=0
Эквивалентная нагрузка:
P = X*V*Rmax*kσ*kτ = 1*1*2932,1*1*1 = 2932,1 Н
Расчетная долговечность, млн об:
L = (C/P)3 = (15900/2932,1)3 = 159 млн об
Расчетная долговечность, тыс часов:
Lh = L*106/(60*n3) = 159*106/(60*320) = 8 * 103 ч < [Lh] = 25 * 103
Проверяем подшипник 207 легкой серии: d = 35 мм, D = 72 мм, B = 17 мм, r = 2 мм, C = 25,5 кН, Сo = 13,7 кН.
Расчетная долговечность, млн об:
L = (C/P)3 = (25500/2932,1)3 = 657,8 млн об
Расчетная долговечность, тыс часов:
Lh = L*106/(60*n3) = 657,8*106/(60*320) = 34 * 103 ч > [Lh] = 25 * 103 ч.
Вывод: окончательно берем подшипник 207 легкой серии: d = 35 мм, D = 72 мм, B = 17 мм, r = 2 мм, C = 25,5 кН, Сo = 13,7 кН.
Вал |
dв |
dп |
dк |
Опора |
d |
D |
B |
Быстроходный |
22 |
25 |
– |
107 |
25 |
47 |
12 |
Промежуточный |
– |
25 |
28 |
107 |
25 |
47 |
12 |
Тихоходный |
28 |
35 |
40 |
207 |
35 |
72 |
17 |