5.3. Подшипники шариковые радиальные однорядные для тихоходного вала.

Исходные данные

Частота вращения вала:

Крутящий момент на валу:

Силы, приложенные к валу со стороны зубчатого зацепления:

Диаметр делительной окружности колеса:

Режим нагружения привода: тяжелый

Подшипник № 210

Размеры подшипника: d =50 мм, D = 90 мм, B = 20 мм

Динамическая грузоподъёмность C = 35,1 кН

Статическая грузоподъёмность C₀ = 23,2 кН

5.3.1. Реакции в опорах:

5.3.2. Расчёт подшипника на долговечность:

Расчет подшипника выполняем для наиболее нагруженной левой опоры, считая, что она воспринимает осевую нагрузку.

5.3.2.1. Коэффициент вращения:

При вращении внутреннего кольца подшипника V = 1

5.3.2.2. Коэффициент нагрузки:

Так как вал не воспринимет осевую нагрузку, принимаем X = 1, Y = 0

5.3.2.3. Температурный коэффициент:

При рабочей температуре подшипника принимаем

5.3.2.4. Коэффициент безопасности:

Примем, что зубчатая передача имеет 6ю степень точности. Коэффициент безопасности в этом случае [1, стр.126, табл. 1.6]

5.3.2.5. Эквивалентная динамическая нагрузка:

5.3.2.6. Долговечность подшипника при максимальной нагрузке, об:

где m=3 показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.

– коэффициент эквивалентности для тяжелого режима нагружения [1, стр.129, табл. 4,6].

а₁ = 1 – коэффициент надежности по ГОСТ 18855-94 [1, стр. 129].

а₂₃ =0,75 – коэффициент, учитывающий совместное влияние на долговечность качества металла и условий эксплуатации [1, стр. 130, табл. 5.6].

Поскольку то выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы.

6. Расчет шпонок.

6.1. Расчет шпонок для быстроходного вала:

Расчет выполняется как проверочный на смятие по формуле

= [ ],

где T – крутящий момент на участке вала со шпоночным пазом, Нм;

h – высота шпонки; t₁ – глубина паза на валу; l_р – рабочая длина шпонки, для шпонок со скругленными торцами l_р =l – b, здесь l – длина шпонки; b – ширина шпонки, [ ] - допускаемое напряжение смятия. Для стальных ступиц при реверсивном приводе [ ]=120 МПа. Для d = 30мм:

Результаты расчета шпонок представлены в виде таблицы.

Размеры шпонки, мм					t1,мм		T, Нм		, МПа
b	h	l	lр
8	7	35	27	4		68,82		56,64

Условие выполняется.

6.2. Расчет шпонок для тихоходного вала:

Расчет выполняется как проверочный на смятие по формуле

= [ ],

где T – крутящий момент на участке вала со шпоночным пазом, Нм;

h – высота шпонки; t₁ – глубина паза на валу; l_р – рабочая длина шпонки, для шпонок со скругленными торцами l_р =l – b, здесь l – длина шпонки; b – ширина шпонки, [ ] - допускаемое напряжение смятия. Для стальных ступиц при реверсивном приводе [ ]=120 МПа.

Для тихоходного вала выбираем 2 шпонки для двух участков вала d = 53 мм и d = 38 мм:

Результаты расчета шпонок для d = 53 мм представлены в виде таблицы.

Размеры шпонки, мм				t1, мм	T, Нм	, МПа
b	h	l	lр
16	10	40	24	6	264,39		103,93

Условие выполняется.

Результаты расчета шпонок для d = 38 мм представлены в виде таблицы.

Размеры шпонки, мм				t1, мм	T, Нм	, МПа
b	h	l	lр
10	8	52	42	5	264,39		110,44

Условие выполняется.