Ft1 = 2890 Н; Fr1 = 976 H; Fa1 = 390 H
Консольная сила, действующие на выходной конец вала
Fк = 80Т10,5 = 80·138,70,5 = 942 Н
Рис.6.1 – Расчетная схема быстроходного вала
В плоскости xz:
Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры А
åmA =108Fk +172Ft –100Bx = 0,
BX = (108·942 + 172∙2890)/100 = 5988 H,
AX = BX + Fk – Ft = 5988 + 942 – 2890 = 4040 H,
Проверка:
åmB = 0,072Ft+ 0,2083Fk – 0,100Aх = 0,072∙2890+0,208∙942– 0,100∙4040 ≈ 0,
Изгибающие моменты
MX1 = Ft×0,072 = 2890×0,072 =208,1 H×м.
MX2 = 942×0,108 =101,7 H×м.
В плоскости yz:
Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры А
åmA = 172Fr – Fa×d1/2 –100By = 0,
By = (172·976 – 390×96,0/2)/100 =1492 кН,
Ay = By – Fr =1492 – 976 = 516 H,
Проверка:
åmB = 0,072Fr – 0,100Ay– Fa×d1/2 =
= 0,072∙976 – 0,100∙516– 390·0,0960/2 ≈ 0,
Изгибающие моменты
My1 = 516·0,100 = 51,6 Н×м,
My2 = 516·0,172 – 0,072·1492 = -18,7 Н×м,
Суммарные реакции опор:
= (40402 + 5162)1/2 =4073 Н,
В = (59882 +14922)1/2 = 6171 Н.
6.2. Эквивалентная нагрузка.
P = (XVFr + YFa)KбКТ
где Х – коэффициент радиальной нагрузки;
Y – коэффициент осевой нагрузки;
V = 1 – вращается внутреннее кольцо;
Fr – радиальная нагрузка;
Y – коэффициент осевой нагрузки;
Fa – осевая нагрузка;
Kб = 1,7 – коэффициент безопасности;
КТ = 1 – температурный коэффициент.
Осевые составляющие реакций опор:
SA = 0,83eA = 0,83×0,33×4073 =1116 H,
SB = 0,83eB = 0,83×0,33×6171 =1690 H.
Результирующие осевые нагрузки.
S1< S2; Fa < S2 – S1
По табл. 9.21 принимаем
FaA = SB + Fa = 1690 + 390 =2080 H,
FaB = SB = 1690 H.
Проверяем подшипник А.
Отношение Fa/Fr =2080/4073= 0,51> e, следовательно Х=0,4; Y=1.80
Р = (1,0×0,4×4073 + 1.8·2080)1,7×1,0 = 9134 Н.
Проверяем подшипник В.
Отношение Fa/Fr =1690/6171= 0,27< e, следовательно Х=1,0; Y= 0.
Р = (1,0×1,0×6171+ 0)1,7×1,0 =10491 Н.
Дальнейший расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику B
6.3. Расчетная долговечность подшипника.
= 106(134,0×103 /10491)10/3/60×2946 = 27558 часов,
больше ресурса работы привода, равного 25200 часов.
Рассмотрим подшипник легкой серии 7211, у которого С = 65 кН
= 106(65,0×103 /10491)10/3/60×2946 = 2471 часов,
меньше ресурса работы привода, равного 25200 часов. Следовательно окончательно выбираем подшипник средне серии 7311.
6.4. Схема нагружения тихоходного вала
Ft1 = 2890 Н; Fr1 = 390 H; Fa1 = 976 H
Консольная сила, действующие на выходной конец вала
Fк = 125Т20,5 =125·334,80,5 =2287 Н
Рис.6.2 – Расчетная схема тихоходного вала
Горизонтальная плоскость.
Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры С
åmС = 50Ft + 196DX – 320F2k = 0
находим реакцию опоры D в плоскости XOZ
DX = (320·2287 – 50·2890)/196 = 2997 H
Реакция опоры C в плоскости XOZ
CX = Ft + DX – F2k = 2890 + 2997 – 2287 = 3600 H
Проверка
åmD = 0,196CX – 0,146Ft – 0,124F2k =
= 0,196·3600 – 0,146·2890 – 0,124·2287 ≈ 0
Изгибающие моменты в плоскости XOZ
MX1 =3600·0,050 =180,0 Н·м
MX2 =2287·0,124 =283,6 Н·м
Вертикальная плоскость.
Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры C
åmC = 50Fr2+196Dy – Fad2/2 = 0
находим реакцию опоры D в плоскости YOZ
DY = (Fad2/2 – 50Fr2)/196 =
(976·240,0/2 – 390∙50)/196 = 498 H
CY = Fr2 + Dy =390+498 = 888 H
Проверка
åmD = 0,196CY – 0,146Fr – Fad2/2 =
= 0,196·888 – 0,146·390–976·0,2400/2 ≈ 0
Изгибающие моменты в плоскости YOZ
MY1 = 888·0,050 = 44,4 Н·м
MY2 = 498·0,146 = 72,7 Н·м
Суммарные реакции опор
C = (36002 + 8882)0,5 =3708 H
D = (29972 + 4982)0,5 =3038 H
6.5. Эквивалентная нагрузка
Осевые составляющие реакций опор:
SC = 0,83eC = 0,83×0,41×3708 = 1262 H,
SD = 0,83eD = 0,83×0,41·3038 =1034 H.
Результирующие осевые нагрузки.
S1 > S2; Fa > 0
По табл. 9.21 принимаем
FaC = SD – Fa = 1034 – 976 = 58 H,
FaD = SD = 1034 H.
Проверяем подшипник C.
Отношение Fa/Fr = 58/3708= 0,02< e, следовательно Х=1,0; Y=0.
Р = (1,0×1,0×3708+0)1,7×1,0 = 6304 Н.
Проверяем подшипник D.
Отношение Fa/Fr =1034/3038= 0,34< e, следовательно Х=1,0 Y=0
Р = (1,0×1,0×3038+ 0)1,7×1,0 = 5165 Н.
Дальнейший расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику C.
