К задаче 137

Последовательность решения задачи:

1. По заданному диаметру вала d выбрать роликоподшипник ко­нический однорядный легкой серии с указанием его условного обозна­чения и выписать из таблицы ГОСТа значение его динамической грузоподъемности С_r, статической грузоподъемности С_о, размеры под­шипника d, D, Т и коэффициенты осевого нагружения е и Y по Приложению 49.

2. Вычертить расчетную схему нагружения вала силами F_t1, F_r1 и F_a1, а также опорными реакциями в двух взаимно перпендикулярных плоскостях ху и хz.

3. Определить расстояние от торцов подшипников до точек при­ложения опорных реакций (см. рис. 14): a=0,5Т+[(d+D)e]/6.

4. Определить силы, действующие на зубья конической шестерни: радиальную F_r1 и осевую F_a1: F_r1= F_t1 tgα_ωcosδ₁ и F_a1= F_t1 tgα_ωsinδ₁, приняв угол зацепления а_ω = 20° и угол делительного конуса шестерни δ₁= 27°.

5. Определить опорные реакции подшипников в вертикальной плоскости R_1В и R_2В от сил F_r1 и F_a1 и в горизонтальной плоскости R_1Г и R_2Г от силы F_t1. По рис. 14 расстояние между точками приложения радиальных реакций равно (l +2a)=(l,3C+2a).

Поэтому R_lВ=[F_rl(C-a)-F_ald_l/2]/(l,3C+2a); R_2в= [F_rl(C+ l +a)-F_ald₁/2]/(l,3C+2a). F_1Г=[F_t1(C-a)]/(1,3С+2а); R_2r=[F_tl(C+ l +a)]/(l,3C+2a).

6. Определить суммарные радиальные опорные реакции подшип­ников:

. получается, что R_r2>R _r1.

7. Определить осевые составляющие сил R_a: R_S1=0,83eR_r1 и R_S1=0,83eR_r1.

8. Определить результирующие осевые нагрузки подшипников
R_a1 и R_a2 по схеме осевых сил: Если R _S1<R _S2 и F_a1<(R_S2-R _S1), то R_a1=(R _S2-F_a1) и R_a2=R_S2.

Если же R _S1<R _S2, но F_al≥(R_S2-R _S1), то R_al=R _S1 и R_a2=R _S1+F_al.

9. Принять расчетные коэффициенты V, К_б и К_Т (см. Приложение 44).

10. Выбрать коэффициенты радиальной X и осевой Y нагрузок по таблице ГОСТа подшипников (см. п. 1 данной задачи) и определить эквивалентные нагрузки на подшипники.

Для подшипника 2 обычно, если отношение R_a2/VR_r2<e, то Х=1, Y=0, и эквивалентная нагрузка R_E2=XVR_r2К_бK_t.

Для подшипника 1 обычно, если отношение R_a1/VR_r1>e, то тогда Х=0,4, а коэффициент Y принимается по таблице ГОСТа для данного подшипника. В этом случае эквивалентная нагрузка: R_Е1=(XVR _r1+ YR_a1)K_бK_Т.

Возможен случай, когда R_a2/VR_r2>e иR_a1/VR _r1<e.

11. Определить расчетную долговечность L_10Н, (час), для более нагруженного роликоподшипника: .

Полученное значение L_10Н, час, должно быть боль­ше требуемой по условию задачи L_10Н>L_{Н треб}, в противном случае необходимо принять подшипник средней серии и повторить расчет.

Задача 138. Подобрать по ГОСТу роликоподшипники 1, 2 кони­ческие однорядные для вала червяка (рис. 15), диаметр цапф кото­рого d, а частота вращения n = 1440 об/мин. На витки червяка дей­ствуют силы: окружная F_t1, радиальная F_r1 и осевая F_a1. Делительный диаметр червяка d₁ = 64 мм, требуемая долговечность L_{Н треб} и расстоя­ние от торца подшипника до точки приложения сил а₁. Нагрузка на подшипники с умеренными толчками при температуре t<100°С. Данные своего варианта принять по табл. 28.

Рис. 15 (к задачам 138, 139)

Таблица 28