6 Подбор подшипников.

6.1 Вычерчивая схему нагружения быстроходного вала с учетом консольной силы (Рисунок2).

Влияние цепной передачи на вал учитываем, прикладывая консольную

силу .

Расстояние от точки приложения силы до точки приложения реакций ближайшей опоры приближенно находим по зависимости:

, где - диаметр выходного конца ведущего вала (полученный при проектном расчете вала).

6.2 Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости от силы :

6.3 Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:

6.4 Определяем реакции в вертикальной плоскости от сил :

Проверяем правильность определения реакций:

6.5 Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости:

6.6 Определяем реакции опор от консольной силы :

Проверяем правильность определения реакций:

6.7 Строим эпюру изгибающих моментов от силы:

6.8 Строим эпюру крутящего момента. Передача вращающего момента происходит вдоль оси вала от середины ступицы шестерни до точки приложения консольной нагрузки.

Крутящий момент равен вращающему моменту:

6.9 Суммарные радиальные опорные реакции:

6.10 Выбираем тип подшипника.

Осевая нагрузка действует на опору B, поэтому для этой опоры определяем отношение:

- необходимо выбирать шариковые радиальные однорядные подшипники.

При отношении следует принять роликоподшипники конические однорядные при малых и средних частотах вращения или шарикоподшипники радиально–упорные однорядные при высоких и средних частотах вращения. Подбор подшипников нужно начинать с легкой серии.

В случае больших значение суммарных радиальных опорных реакций следует принимать подшипники средней серии и т.д.

6.11 Принимаем требуемую долговечность подшипника:

6.12 Определяем осевые составляющие реакций предварительно назначенного подшипника № … серии… .

При таблица П 43 [1]

6.13 По таблице 5 [1] определяем суммарные осевые нагрузки:

Так как , то

6.14 Принимаем коэффициент, учитывающий характер нагрузки:

- коэффициент безопасности нагрузки.

- коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипника, при

- коэффициент вращения при вращении внутреннего кольца подшипника.

– для роликовых подшипников.

При =… по таблице П 43 [1] принимаем

частота вращения вала .

6.15 Определяем опору на которую действует большая эквивалентная нагрузка:

Для более нагруженной опоры находим требуемую динамическую грузоподъемность подшипника.

По таблице П43 [1] окончательно приникаем подшипник:

№ … серии …

6.16 Вычерчиваем схему нагружения тихоходного вала.

Рис. 3

6.17 Определяем реакции опор в вертикальной плоскости от сил :

6.18 Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости от силы :

6.19 Определяем ординаты эпюры изгибающих моментов в вертикальной плоскости:

В горизонтальной плоскости:

Суммарный изгибающий момент в сечении :

6.20 Определяем ординаты эпюры крутящих моментов:

6.21 Вычисляем наибольшее напряжение изгиба и кручения в опасном

сечении .

Диаметр вала в опасном сечении ослабляем шпоночной канавкой. Поэтому в расчет следует ввести значение меньшее на.

Принимая - расчетный диаметр вала в сечении, получаем:

6.22 Прочность вала проверим по III теории прочности формула (196) [1]

6.23 Материал для изготовления тихоходного вала - сталь 35, для которой по таблице П3 [1] при , а следовательно, предел выносливости:

6.24 Допускаемое напряжение изгиба определяем по формуле (197) [1] при

6.25 Сравниваем расчетное значение напряжение с допускаемым:

6.26 Определяем нагрузки, действующие на подшипники.

Осевая сила:

Радиальная сила:

Подбор подшипников необходимо вести по более нагруженной опоре.

Если , то подбор ведем по опорекак более нагруженной.

6.27 Выбираем тип подшипника. Находим отношение

, если > 20…25%, то принимаем радиально-упорные конические роликоподшипники.

Если < 20…25% принимаем шариковые радиально-упорные подшипники.

6.28 По формуле (212) [1] вычисляем осевые составляющие реакций для предварительно назначенного подшипника:

№ … серии при (таблица П 43 [1]).

для конических роликовых подшипников:

для шариковых радиально-упорных:

6.29 По таблице 5 [1] определяем суммарные осевые нагрузки.

Так как , то

.

6.30 При по таблице П 43 принимаем,

Частота вращения тихоходного вала (уточненная)

6.31 Требуемую динамическую грузоподъемность подшипника вычислим по формуле (209) [1] при

6.32 По таблице П43 [1] окончательно принимаем роликовый (шариковый) подшипник:

№ … серии …, для которого: