5.3. Расчет подшипников выходного вала.
1.Определяем
тип подшипника в зависимости от
соотношения осевой и радиальной нагрузок
[1, табл. 9.22].
(5.19)
Предварительно принимаем шариковый радиально-упорный подшипник легкой серии 36216 ГОСТ 23765-87 [2, табл. 16].
2 Технические характеристики подшипника
Размеры: d=85мм , D=140мм , В=26мм , С=93,6кН , r=1,5мм , Со=65кН
Принимаем схему установки подшипника "враспор".
Рис. 5.3 Схема установки подшипника
3. Определяем расстояние Lбаз между точками приложения реакций, Л[2].
, (5.20)
где L – межопорное расстояние для вала, Lоп = 170 мм;
В – наибольшая ширина подшипника, В =26 мм
а – расстояние от точки приложения реакции до дальнего торца подшипника, Л[2].
4. Определяем расстояние а
, (5.21)
где d – диаметр внутреннего кольца подшипника, d = 50 мм
D – диаметр внешнего кольца подшипника, D = 90 мм
мм.
мм.
Пересчитываем реакции в опорах вала.
Определяем реакции в плоскости XOZ
; (5.22)
Н.
Определяем реакции в плоскости YOZ
;
; (5.23)
;
, (5.24)
Н;
Н.
Определяем суммарные реакции в опорах
Н; (5.25)
Н. (5.26)
По
графику (рис.13) , Л[2]. в зависимости от
отношения
определяем предварительно коэффициент
осевого нагружения
и
.
6. Определяем осевые составляющие от радиальных реакций
Н, (5.27)
Н. (5.28)
7.Определяем расчетные осевые нагрузки на подшипник, Л[2].
Опора
1:
(5.29)
Опора
2:
(5.30)
В зависимости от знака в уравнениях (5.12) и (5.13) принимаем расчетные формулы для определения осевых нагрузок на подшипники. , Л[2].
Н. (5.31)
Н,
(5.32)
Дальнейший расчет ведем для наиболее нагруженного подшипника, в данном случае это подшипник 2-й опоры.
8. Определяем действительный коэффициент осевого нагружения, Л[2].
, (5.33)
где Кк– кинематический коэффициент, при вращении внутреннего кольца Кк=1,0 [2].
Х = 0,45 и У = 1,81 [1 табл. 17].
9. Определяем эквивалентную нагрузку на подшипник
, (5.34)
где Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х = 0,45;
Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 1,81
Кт – температурный коэффициент, Кт = 1 [2, табл. 14];
Кб – коэффициент безопасности, Кб = 1,1 [2, табл. 13].
Н.
10. Определяем требуемую динамическую грузоподъемность
, (5.35)
где n– частота вращения кольца рассчитываемого подшипника,n=155,2 об/мин;
Lh10– долговечность подшипника в часах при вероятности безотказной работы 90%,Lh10= 10000 час [2, табл. 13].
– показатель степени, = 3 [2];
а1– коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, а1= 1 [2];
а2– обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации, а2= 0,7 [2, табл. 15].
<
Н.
11. Определяем действительную долговечность подшипника
, (5.36)
час.
Подобранные подшипники имеют значительный запас долговечности, что позволит им работать безаварийно на протяжении планируемого срока эксплуатации.
6. Конструирование зубчатых колес шкивов и звездочек