Проверка долговечности подшипников

8.1. Схема нагружения быстроходного вала.

Консольная сила от муфты

F_m1 = 0,3·F_t1= 303 Н

Силы действующие в зацеплении:

F_t1 = 1010 H

F_r1 = 370 H

F_a1 = 127 H.

 

 

Рис. 7.1. – Расчетная схема быстроходного вала

Реакции опор:

в плоскости XZ:

R_x2= -F_t1•91+F_m1•232/134= -1010•91+303•232/134= -161 H

 

R_x1= F_t1•43+F_m1•232/134= 1010•43+303•98/138= 546 H

 

Проверка: -R_x1+ F_t1+ R_x2- F_m1=0

-546+1010-161-303=0

 

 

в плоскости YZ:

R_y2= (F_r1•91-F_a1•d/2)/134= 370•91-127•16/134= 236 Н

R_y1= (F_r1•430+F_a1•d/2)/134= 370•43+127•16/134= 134 H

 

Проверка: R_y1-F_r2+R_y2=0

134-370+236=0

Суммарные реакции:

R₁= (R_x1² + R_y1²)^1/2=(298116+17956)^1/2= 562 H

R₂= (R_x2² + R_y2²)^1/2=(25921+55696)^1/2= 286 H

 

Подбираем подшипник

 

Условное обозначение подшипника	d	D	B	Грузоподъемность,кН
Размеры, мм	С	Со
№105				11,2	5,6

 

Отношение F_a/C_o=127/5,6•10³=0.022

Этой величине по таблице 9.18[1] соответствует e=0,22

Отношение F_a/R₂=127/562= 0.225>e X=0.56, Y=1.99

Эквивалентная нагрузка по формуле:

, H

где V=1-вращается внутреннее кольцо подшипника;

коэффициент безопасности по таблице 9.19[1] К_Б=1;

температурный коэффициент по таблице 9.20[1] К_Т=1,0.

Pэ=(0,56•1•562+1,99•127)1•1= 568 H

Расчетная долговечность, млн. об по формуле:

L = (C/P _э)³=(11,2•10³/568)³= 7666 млн.об.

Расчетная долговечность, ч по формуле:

L_h= (L•10⁶)/ 60n₁= 7666•10⁶/60•2898= 44•10³ ч

 

8.2. Схема нагружения промежуточного вала.

Силы действующие в зацеплении:

F_t1 = 1010 H; F_t2 = 2324 H;

F_r1 = 370 H; F_r2 = 854 H;

F_a1 = 127 H; F_a2 = 327 H.

 

Рис. 7.2 – Расчетная схема промежуточного вала

 

Реакции опор:

в плоскости XZ:

R_x2= F_t2•47-F_t1•88/132= 2324•47-1010•88/132= 154 H

 

R_x1= F_t2•85-F_t1•44/132= 2324•85-1010•44/132= 1160 H

 

Проверка: R_x1-F_t2+ R_x2+ F_t1=0

154-2324+1160+1010=0

 

в плоскости YZ:

R_y2= (F_r2•47- F_r1•88+F_a2•26-F_a1•20)/132= 102H

R_y1= (F_r2•85- F_r1•44-F_a2•26+F_a1•20)/132= 381 H

Проверка: -R_y1 -F_r1+ F_r2- R_y2=0

-381-370+854-102=0

Суммарные реакции:

R₁= (R_x1² + R_y1²)^1/2=(1345600+145161)^1/2= 1221 H

R₂= (R_x2² + R_y2²)^1/2=(23716+10404)^1/2= 185H

 

Подбираем подшипник

 

Условное обозначение подшипника	d	D	B	Грузоподъемность,кН
Размеры, мм	С	Со
№107				15.9	8.5

 

Отношение F_a2-F_a1/C_o=854-370/8.5•10³=0.056

Этой величине по таблице 9.18[1] соответствует e=0,26

Отношение F_a2-F_a1/R₁=854-370/1221= 0.396>e X=0.56, Y=1.71

Эквивалентная нагрузка по формуле:

, H

где V=1-вращается внутреннее кольцо подшипника;

коэффициент безопасности по таблице 9.19[1] К_Б=1;

температурный коэффициент по таблице 9.20[1] К_Т=1,0.

Pэ=(0,56•1•1221+1,71•370)1•1= 1317 H

Расчетная долговечность, млн. об по формуле:

L = (C/P _э)³=(15.9•10³/1317)³= 1758 млн.об.

Расчетная долговечность, ч по формуле:

L_h= (L•10⁶)/ 60n₁= 1758•10⁶/60•724,6= 40•10³ ч

 

 

8.3. Схема нагружения тихоходного вала.

Консольная сила от муфты

F_m2 = 0,3·F_t2= 697 Н

Силы действующие в зацеплении:

F_t2 = 2324 H

F_r2 = 854 H

F_a2 = 327 H

 

Рис. 7.3. – Расчетная схема тихоходного вала

Реакции опор:

в плоскости XZ:

R_x2= F_t2•49+F_m2•124/138= 2324•49+697•124/138= 1451 H

 

R_x1= -F_t2•89+F_m2•262/138= -2324•89+697•262/138= -176 H

 

Проверка: -R_x1-F_t2+ R_x2+ F_m2=0

176-2324+1451+697=0

 

в плоскости YZ:

R_y2= (F_r2•49-F_a2•d/2)/138= 854•49-327•25/138= 244 H

 

R_y1= (F_r2•89+F_a2•d/2)/138= 854•89+327•25/138= 610 H

Проверка: -R_y1+ F_r2- R_y2=0

-610+854-244=0

Суммарные реакции:

R₁= (R_x1² + R_y1²)^1/2=(30976+372100)^1/2= 635 H

R₂= (R_x2² + R_y2²)^1/2=(2105401+59536)^1/2= 1471 H

 

Подбираем подшипник

 

Условное обозначение подшипника	d	D	B	Грузоподъемность,кН
Размеры, мм	С	Со
№109				21,2	12,2

 

Отношение F_a/C_o=854/12.2•10³=0.07

Этой величине по таблице 9.18[1] соответствует e=0,27

Отношение F_a/R₂=854/1471= 0.58>e X=0.56, Y=1.79

Эквивалентная нагрузка по формуле:

, H

где V=1-вращается внутреннее кольцо подшипника;

коэффициент безопасности по таблице 9.19[1] К_Б=1;

температурный коэффициент по таблице 9.20[1] К_Т=1,0.

Pэ=(0,56•1•1471+1,79•327)1•1= 1409,09 H

Расчетная долговечность, млн. об по формуле:

L = (C/P_э)³=(22,5•10³/655)³= 40530 млн.об.

Расчетная долговечность, ч по формуле:

L_h= (L•10⁶)/ 60n₁= 40530•10⁶/60•2898= 233•10³ ч