5. Подбор и расчёт подшипников

Выбираем подшипники шариковые радиальные однорядные (ГОСТ8338-75) так как они могут воспринимать не только радиальные, но и осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала, если они не превышают 70% неиспользованной допустимой радиальной нагрузки

Быстроходный вал:

подшипники шариковые радиальные однорядные 207 легкой серии

P- эквивалентная нагрузка.

FА=Fa1=844 Н

Rax=-1105 H

Rbx=-884 H

Ray=-224 H

Rby=-562 H

Fr1= (Rax ²+ Ray ²)^1/2=1127Н

Fr2= (Rby ²+ Rbx ²)^1/2=1048Н

=844/13.7*10³=0,06

Для первой опоры:

FА/(VF_r1 ) =844/1127=0,749>е

=(0,56*1127+1,55*844)*1*1,05=2036Н

L=(C/P)^p=(25.5*10³/2036)³=1965 млн об

Lh =10⁶L/60n=10⁶*1965/60*1440 =22739ч> Lh всего привода

Для второй опоры:

FА/(VF_r2 ) =844/1048=0,81>е=0,28

=(0,56*1048+1,55*844)*1*1,05=1990Н

L=(C/P)^p=(25.5*10³/1990)³=2104 млн об

Lh =10⁶L/60n=10⁶*2104/60*1440 =24353ч> Lh всего привода

Промежуточный вал:

подшипники шариковые радиальные однорядные 306 средней серии

FА=Fa1- Fa2=2650-844=1806 Н

Rax=4554 H

Rbx=146 H

Ray=709 H

Rby=2646 H

Fr1= (Rax ²+ Ray ²)^1/2=4609Н

Fr2= (Rby ²+ Rbx ²)^1/2=2650Н

=1806/14,6*10³=0,12 е=0,34

Для первой опоры:

FА/(VF_r1 ) =1806/4609=0,39>е

=(0,56*4609+1,31*1806)*1*1,05=5194Н

L=(C/P)^p=(28,1*10³/5194)³=158 млн об

Lh =10⁶L/60n=10⁶*158/60*360=7331ч> Lh всего привода

Для второй опоры:

FА/(VF_r2 ) =1806/2650=0,68>е

=(0,56*2650+1,31*1806)*1*1,05=4042 Н

L=(C/P)^p=(28,1*10³/4042)³=336 млн об

Lh =10⁶L/60n=10⁶*336/60*360 =15555ч<Lh всего привода

Тихоходный вал:

подшипники шариковые радиальные однорядные 211 легкой серии

FА= Fa2=2650Н

Rax=3269 H

Rbx=3186 H

Ray=6102 H

Rby=3533H

Fr1= (Rax ²+ Ray ²)^1/2=6922Н

Fr2= (Rby ²+ Rbx ²)^1/2=4757Н

=2650/25*10³=0,106 е=0,30

Для первой опоры:

FА/(VF_r1 ) =2650/6922=0,38>е

=(0,56*6922+1,45*2650)*1*1,05=8105 Н

L=(C/P)^p=(43,6*10³/8105)³=156 млн об

Lh =10⁶L/60n=10⁶*156/60*111=23374ч> Lh всего привода

Для второй опоры:

FА/(VF_r2 ) =2650/4757=0,56>е

=(0,56*4757+1,45*2650)*1*1,05=6832 Н

L=(C/P)^p=(43,6*10³/6832)³=260 млн об

Lh =10⁶L/60n=10⁶*260/60*111=39025ч>Lh всего привода

6. Расчёт соединений [6]

   1. Шпоночное соединение

σ_см=260110³/(0,078(14-9))=240 МПа

σ_см<[ σ_см]

[ σ_см]=560 МПа

σ_см <[ σ_см]

2. Шлицевое соединение

А_=2515,93+356,56=257,7 мм²

Т=F_td/2

F_t=2T/d=260110³/40=30050 H

σ_см=2T/d А_≤[ σ_см]

σ_см=2T/d А_=260110³/40257,7=117 H/мм²

[ σ_см]= σ_т/n=800/1,25=640 Н/мм²

σ_см <[ σ_см]

3. Резьбовое соединение

Определим силу для вала М30, при которой возникает напряжение, равное пределу текучести

F= πd₁² σ_т/1,34= π26² 750/1,34=365 кН

d₁-внутренний диаметр резьбы вала из ГОСТ 24705-81

Находим момент завинчивания приложенный к шлицевой гайке

Hмм

d₂=29,026 мм-внутренний диаметр резьбы вала

’=arctg f’= arctg 0,173=10,9°

F=f/cos(α/2)= 0,15/cos(60/2)=0,173

d_m=1,4d=1,430=42 мм – наружный диаметр вала

Величина относительного перемещения исходной средней точки по винтовой линии резьбы на угол 360°:

P_h=P_xn=1,51=1,5 мм

 - угол подъема резьбы

tg = P_h/d₂= 1,5/29,026

 =1,05

Сила которую необходимо приложить к ключу:

F_t=Tзав/=215610³/(1530)=4791 Н