Назначаем подшипник 7634 ТУ 37.006.162-89. По таблицам определяем его размеры, динамическую и статическую грузоподъемность: d=170мм, D=360мм, В=127мм, Cr=1500кН, Cor=1170кН.
Рассчитываем суммарные радиальные нагрузки в опорах. А и В, выявляем наиболее нагруженную, и по ней производим расчет на долговечность.
Радиальные нагрузки определяем по формуле (6.22)
кН, или кН.
Расчет ведем по наиболее нагруженной опоре В.
При установке вала на радиально-упорных конических подшипниках в опоре возникают осевые составляющие от радиальных сил. Определим составляющую в опоре В.
Определяем значение SВ=0,83 · 0,35 · 54=15,7кН.
Полная осевая нагрузка на опору В определится
FВос= SВ =15,7кН.
Определяем коэффициенты X и Y. Осевая нагрузка отсутствует, назначаем Х = 1; Y =0 [1].
Полученные значения подставляем в выражение (4.21)
Pr = 54 · 1,2 ·1 =64,8кН.
Рассчитываем подшипник в опоре В на долговечность
Долговечность подшипника обеспечена.
Расчет шпоночных соединений
Условие прочности призматической шпонки на смятие будет иметь вид:
, (4.24)
где sсм – напряжения смятия, МПа;
Т – вращающий момент, МН.м;
d – диаметр вала, м;
lр – рабочая длина шпонки,
lр = l – b - для шпонок со скругленными торцами, м;
k – глубина врезания шпонки в ступицу, м;
[s]см – допускаемое напряжение на смятие, МПа.
Согласно рекомендациям [2,3] допускаемое напряжение для шпоночного соединения из стальных деталей принимаем
[s]см =130МПа.
Размеры шпонки по ГОСТу подобраны таким образом, что если прочность шпонки на смятие обеспечена, то и прочность на срез так же обеспечена [2, 3]. По этому расчет шпонки на срез не проводили.
Расчет шпоночного соединения быстроходного вала
По диаметру выходного конца вала d =60мм выбираем шпонку сечением 18х11х125 ГОСТ 23360-78.
Подставляем крутящий момент Т=280Нм, глубину врезания к=4мм [2,3], рабочая длина шпонки lр = 125 – 18 = 107мм, получим
Прочность соединения обеспечена.