3.2. Определение реакций опор и расчёт подшипников промежуточного вала
Значения длин участков вала определяются по компоновке редуктора. В качестве расчётной длины участков вала рекомендуется принимать:
расстояние от средней плоскости радиальных подшипников до средней плоскости (по ширине) шестерни или колеса;
расстояние между средними плоскостями (по ширине) шестерни и колеса;
расстояние от торца опорной поверхности внутреннего кольца радиально-упорного подшипника или конического подшипника до средней плоскости шестерни или колеса.
В каждой зубчатой паре промежуточного вала определяются:
- тангенциальная (окружная) сила
(3.6)
- осевая сила
(3.7)
- радиальная силы
(3.8)
Н
Н
H
H
H
Рис.3 Схема нагружения в аксонометрии.
Составим схему нагружения промежуточного вала в вертикальной плоскости x0z.
Подставляя
значения 
,
,
найдем 
,
:
H
H
Проверка:
Построим диаграмму моментов:
1 участок
При x=39
Hм
2 участок
При x=39
Hм
При x=93
Hм
3 участок
Нм
Составим схему нагружения промежуточного вала в горизонтальной плоскости х0у.
Подставляя
значения 
,
,
найдем 
,
:
H
H
Проверка:
Построим диаграмму моментов:
1 участок
При x=39
Hм
2 участок
При x=39
Hм
При x=93
Hм
3 участок
Нм
Определяем радиальные реакции опоры а и b:
H
H
3.3 Проверочный расчёт роликовых подшипников опор
Проверочный расчёт роликовых подшипников опор промежуточного вала выполняется по динамической грузоподъёмности. Критерий надёжности подшипников качения по усталостной прочности тел качения имеет вид
С С п (3.9)
где С – расчётная динамическая грузоподъёмность, С п – паспортная динамическая грузоподъёмность данного подшипника (Сп=42600 Н).
Расчётная динамическая грузоподъёмность С определяется по следующей зависимости
С = Р [L/ (a1 a2)] 1/p, (4.0)
где Р – эквивалентная нагрузка данного подшипника, Н;
L – ресурс час,; примем
L = a1a2(Cп/P) 1/p., (4.1)
р – показатель степени, р =3 для роликовых подшипников;
a1 – коэффициент надёжности:
Надёжность ............. 0,9 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99
Коэффициент a1..........1 0,62 0,53 0,44 0,33 0,21;
a2– коэффициент, учитывающий условия эксплуатации, для конических роликоподшипников в обычных условий a2 =0,6 .. 0,7 и для и для подшипников из высококачественных сталей при наличии гидродинамической плёнки масла без перекосов a2 = 1,1 ..1,3.
Примем a1 =1 и a2 =0,7.
Эквивалентная динамическая нагрузка определяется
для a – опоры
P A= (X FrA +YFxА)K б K т, (4.2)
для b - опоры
P В= (X FrВ +YFxВ)K б K т, (4.3)
где FrA и FrВ – радиальные силы, действующие на a - опору и b – опору; FxА и FxВ– осевые силы, действующие на a -опору и b – опору;
X и Y – коэффициенты, учитывающие влияние соответственно радиальной и осевой составляющих реакции в данной опоре (определяются по каталогу подшипников раздельно для каждой опоры);
K б – коэффициент безопасности, при спокойной нагрузке K б =1, при умеренных толчках K б =1,2 ...1,5, при ударах K б =2,5 ...3;примем Kб =1,3.
Kт – температурный коэффициент (для подшипников из стали ШХ15); примем Kт =1 при рабочей температуре до 100С.
Параметр осевой нагрузки е указан в каталоге подшипников, e = 0,68
S1 = e∙F rА = 0,68∙2,35=1,598 кН
S2 = e∙F rВ = 0,68∙1,621 =1,102кН
Схема осевых сил, действующих на подшипники.
Предположим, что на левую опору действует только внутренняя сила S1, поэтому Fax= S1.
Из
ураванения равновесия вала 
определим
силу:
кН
Следовательно вал сместится в сторону правой опоры.
Определяем
,
.
Так
как 
выбираем X=0.41,
Y=0.87;
выбираем X=1,
Y=0.
Подставив найденные значения в формулы (4.2) и (4.3), найдем эквивалентную динамическую нагрузку для опор a и b:
P a = (0.41*2.35 +0.87*1.598)1.3*1 = 3.06 кН,
P b= 1*1.621*1.3*1 = 2.107 кН
Определяем расчетный ресурс подшипника (4.1) и статическую грузоподъёмность по формуле (4.0):
Lа = 0.9*0.7(42600/3060) 1/3=1700 час
Са = 3060 [1700/ (0.9*0.7)] 1/3= 42600 Н
Lb = 0.9*0.7(42600/2107) 1/3=5200 час
Сb = 2107 [5200/ (0.9*0.7)] 1/3= 42600 Н
Критерий надёжности подшипников качения по усталостной прочности тел качения выполняется.