Обчислюються згинаючі моменти в вертикальній площині
Мзл = RДВl1 = -65,080,042= -2,73 Нм
Мзл =RНВl1 = 1311,080,042 = 55,7 Нм
Будується епюра згинаючих моментів МВ (Му) в вертикальній площині
Визначення реакцій опор в горизонтальній площині хz від колової сили Ft2
RДГ = RНГ =Ft2/2=3346/2=1673 Н
Обчислюються згинаючі моменти в горизонтальній площині
МВ = RДГl1 = RНГl1 =16730,042 = 70,3 Нм
Будується епюра згинаючих моментів МГ (Мх) в горизонтальній площині
Реакції опор від консольної сили FК
MД = 0
-FК lК/2+RНК2l1 = 0
RНК = FК lК/(2l1) =18370,078/(20,042) = 1705,79 Н
MН = 0
-FК (lК+2l1 )+RДК2l1 = 0
RДК = FК (lК+2l1)/(2l1 ) =
= 1837(0,078+20,042)/(20,042) = 3542,79 Н
Перевірка
Fy = 0
RДК – RНК-FК = 0
3542,79 – 1705,89 – 1837 = 0
Будується епюра згинаючих моментів МFК від консольної сили FК
Мзл(lК) = -FК(lК) = -18370,078= - 143,3 Нм
Мзпр (l1) = -RНКl1 = -1705,890,042 = - 71,7 Нм
Сумарний згинаючий момент в перерізі С вала під колесом
Крутний момент в перерізі вала Т2=216Нм
Опорні реакції вала
Н
Н
Розрахункова схема вала і епюри згинаючих і крутного моментів представлені на рис 6.2
9.ПЕРЕВІРОЧНИЙ РОЗРАХУНОК ПІДШИПНИКІВ.
9.1. Визначити еквівалентне динамічне навантаження:
9.1.1.Радіальні шарикові підшипники, які сприймають осьове навантаження. В цьому випадку обидва підшипника вала сприймають від осьової сили в зачепленні редукторної пари однакове і рівне по величині цій силі осьове навантаження Ra. Тому розрахунок еквівалентного навантаження RЕ. Виконується тільки для підшипника з більшим радіальним навантаженням Rr.
9.1.1.1.Обчислити
відношення
,
9.1.1.2.
Обчислити відношення -
;
9.1.1.3. За табл. 9.2. з допомогою інтерполяції знайти коефіцієнти е та У;
9.1.1.4. За
співвідношенням
>e
або
<e
вибрати відповідну формулу і визначити
еквівалентне динамічне навантаження
найбільш навантаженого підшипника:
при
>e
;
при
e
,
де значення коефіцієнтів береться з табл.9.1.; табл.9.5.
9.1.1.5. Визначити динамічну вантажопідйомність Сrp:
де RE – еквівалентне динамічне навантаження;
- кутова швидкість вала.
9.1.1.6. Обчислити довговічність підшипника:
.
Таблиця 9.1.Визначення еквівалентного навантаження.
Величина |
Позначення |
Радіальні кулькові підшипники |
Радіально-упорні кулькові підшипники |
Конічні ролико-підшипники |
||
Кут контакту , град |
||||||
12 |
26 |
36 |
||||
Коефіцієнт радіального навантаження |
X |
0,56 |
0,45 1 |
0,45 1 |
0,37 1 |
0,4 1 |
Коефіцієнт осьового навантаження |
Y |
Табл.9.2 |
Табл.9.3 Табл.9.3 |
0,87 0,92 |
0,66 0,66 |
Табл.К29,К30 0,45 ctg |
Коефіцієнт впливу осьового навантаження, Н |
e |
Табл.9.2 |
Табл.9.3 Табл.9.3 |
0,68 0,68 |
0,95 0,95 |
Табл.К29,К30 Табл.К29,К30 |
Осьова складова радіального навантаження підшипника, Н |
RS |
|
|
RS1=еRr1 RS2=еRr2 |
|
RS1=0,83еRr1 RS2=0,83еRr2 |
Осьове навантаження підшипника, Н |
Ra |
Ra= Fa |
Визначається окремо для правого і лівого підшипника вала по табл.9.6 в залежності від схеми їх установки і співвідношення сил RS1 ,RS2 , Fa |
|||
Радіальне навантаження підшипника, Н |
Rr |
Rr= R – сумарна реакція підшипника
|
||||
Осьова сила в зачепленні, Н |
Fa |
Використовується для визначення коефіцієнтів е, У радіальних і радіально-упорних кулькових підшипників і визначення осьового навантаження Ra |
||||
Статична вантажопідйомність, Н |
Cor |
Вибирається з табл.К27…К30 для визначення коефіцієнтів е, У радіальних і радіально-упорних кулькових підшипників. |
||||
Коефіцієнт безпеки |
K |
Вибирається з табл.9.4. в залежності від характеру навантаження і виду машинного агрегату |
||||
Температурний коефіцієнт |
KT |
КТ=1 – вибирається по табл.9.5. для робочої температури підшипників до 100 С |
||||
Коефіцієнт обертання |
V |
V=1 – при обертанні внутрішнього кільця підшипника |
||||
Примітка: Значення коефіцієнтів Х, У, е в чисельнику – для однорядних підшипників, в знаменнику – для дворядних (спарених).
Таблиця 9.2 - Значення коефіцієнтів е і У для радіальних однорядних кулькових підшипників
|
0,014 |
0,028 |
0,056 |
0,084 |
0,11 |
0,17 |
0,28 |
0,42 |
0,56 |
е |
0,19 |
0,22 |
0,26 |
0,28 |
0,30 |
0,34 |
0,38 |
0,42 |
0,44 |
У |
2,30 |
1,99 |
1,71 |
1,55 |
1,45 |
1,31 |
1,15 |
1,04 |
1,00 |
Таблиця 9.3.Значення коефіцієнтів е і У для радіально-упорних кулькових підшипників, , =120
і |
0,014 |
0,029 |
0,057 |
0,086 |
0,11 |
0,17 |
0,29 |
0,43 |
0,57 |
е |
0,30 |
0,34 |
0,37 |
0,41 |
0,45 |
0,48 |
0,52 |
0,54 |
0,54 |
У |
1,81 2,08 |
1,62 1,84 |
1,46 1,60 |
1,34 1,52 |
1,22 1,39 |
1,13 1,30 |
1,04 1,20 |
1,01 1,16 |
1,00 1,16 |
Примітка: 1. і –число рядів тіл кочення, і=1 – для однорядних підшипників, і=2 – для дворядних (спарених) підшипників;
2. Коефіцієнт У в чисельнику - для однорядних підшипників, в знаменнику – для дворядних (спарених) підшипників.
Таблиця 9.4 Значення коефіцієнта безпеки К і потрібної довговічності підшипника Lh
Машина, обладнання і характер навантаження |
Lh |
К |
Спокійне навантаження (без поштовхів): стрічкові транспортери, які працюють під дахом без пилу, блоки вантажопідйомних машин. |
(3…8)103 |
1…1,1 |
Легкі поштовхи. Короткочасні перевантаження до 125% від розрахункового навантаження: металорізальні верстати, елеватори, внутрицехові конвеєри, редуктори з шліфованими зубами, електричні крани, які працюють в легкому режимі, вентилятори
машини для однозмінної роботи, які не завжди експлуатуються з повним навантаженням, стаціонарні електродвигуни, редуктори. |
(8…12)103 |
1,1…1,2 |
(10…25)103 |
1,2…1,3 |
|
Помірні поштовхи і вібрації. Короткочасні перевантаження до 150% від розрахункового навантаження: редуктори з фрезерованими зубами 7-ої степені точності, крани електричні, які працюють в середньому режимі шліфувальні, стругальні і долбежні верстати, центрифуги і сепаратори, зубчасті приводи 8-ої степені точності, гвинтові конвеєри, крани електричні |
(20…30)103 |
1,3…1,4 |
(40…50)103 |
1,5…1,7 |
|
Значні поштовхи і вібрації. Короткочасні перевантаження до 200% від розрахункового навантаження: ковочні машини, голтовочні барабани, зубчасті приводи 9-ої степені точності. |
(60…100)103 |
1,7…2 |
Таблиця 9.5 Значення температурного коефіцієнта КТ
Робоча температура підшипника, С до |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
КТ |
1,00 |
1,05 |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
1,4 |
Таблиця 9.6.Формули для визначення осьового навантаження
Схема навантаження підшипників |
Співвідношення сил |
Осьове навантаження |
Ra1
Rr1 Fa Rr2
Ra2 Ra Rr2 Fa Rr1
Радіальні кулькові, встановлені враспор |
RS1=0; RS2=0; Fa 0 |
Ra1= Fa; Ra2= Fa |
Ra1 Ra2
Rr1 Fa Rr2 RS1 RS2
Ra2 Ra1
Ra2 Fa Rr1
RS2 RS1 враспор
Ra2 Ra1
Fa Rr2 Rr1 RS2 RS1
Ra1 Ra2
Fa Rr1 Rr2 RS1 RS2 в растяжку |
RS1 RS2 Fa 0 |
Ra1 = RS1
Ra2 = Rr1 +Fa
|
RS1 < RS2 Fa RS1 - RS2
|
||
RS1 < RS2 Fa < RS2 - RS1 |
Ra1 = RS2 -Fa Ra2 = RS2
|
Ra2
Радіально-упорні
кулькові і роликові, встановленіПримітка: Цифрою 2 позначено підшипник , який сприймає осьову силу в зачепленні.