2015-06-30
403
Быстроходный вал.
Исходные данные:
| Ft = 448 Н Fr = 157 Н Fa = 39 Н Fм = 316 Н T = 10 Н∙м | a = 38 мм b = 55 мм c = 60 мм d = 51 мм |
1. Горизонтальная плоскость:
а) Определяем реакции опор:
;
;
Н;
;
;
Н.
б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X:
;
Н∙м;
Н∙м;
Н∙м;
2. Вертикальная плоскость:
a) Определяем реакции опор:
;
;
Н;
;
;
Н.
б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х:
Н∙м
Н∙м
3. Строим эпюру крутящих моментов:
Н∙м.
4. Определяем суммарные реакции:
Н;
Н.
5. Определяем суммарный изгибающий момент в сечении с максимальными моментами:
Н∙м.
6. Определяем номинальную долговечность работы подшипников:
,
где С – динамическая грузоподъемность по каталогу, С = 40000 Н;
Р – эквивалентная нагрузка;
р – показатель степени, для роликоподшипников р = 10/3.
При расчете эквивалентной нагрузки учитывается соотношение:
,
где V – коэффициент вращения, V = 1.
, 
.
, поэтому
,
где Кт – температурный коэффициент, Кт = 1;
Кб = 1;
Н.
Номинальная долговечность подшипников больше требуемой, поэтому подшипники подходят.
Тихоходный вал:
Исходные данные:
| Ft = 448 Н Fr =39 Н Fа = 157 Н T = 38 Н∙м | a = 122 мм b = 40 мм c = 80 мм d= 204 мм |
1. Горизонтальная плоскость:
а) Определяем реакции опор:
;
;
Н;
;
;
Н.
б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y:
Н∙м;
Н∙м;
Н∙м;
Н∙м;
2. Вертикальная плоскость:
a) Определяем реакции опор:
;
;
Н∙м;
;
;
Н∙м.
б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y:
;
Н∙м; 
Н∙м;
;
;
3. Строим эпюру крутящих моментов:
Н∙м.
4. Определяем суммарные реакции:
Н;
Н.
5. Определяем суммарный изгибающий момент в сечении со шпоночной канавкой:
Н∙м.
6.Рассчитаем подшипники на статическую прочность и долговечность.
Принимаем за радиальную силу Fr наибольшую суммарную реакцию опоры на данном валу: Fr= RВ = 344 Н.
Статическая прочность обеспечена, если выполняется условие:
где P0r — эквивалентная статическая радиальная нагрузка, Н; C0r — статическая радиальная грузоподъемность подшипника.
где X0 — коэффициент радиальной статической нагрузки, Y0 — коэффициент осевой статической нагрузки, значения приведены в справочных данных. X0 = 0,6; Y0 = 0,5.
P0r =102 Н ≤ C0r =35300 Н. Статическая прочность обеспечена.
Коэффициент осевого нагружения e:
значит 
Отношение
поэтому
X = 0.56, Y = 2.3. V — коэффициент вращения кольца, V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно вектора радиальной силы.
Вычислим эквивалентную динамическую нагрузку:
где K Б— коэффициент динамичности нагрузки, K Б = 1(нагрузка спокойная); KТ — температурный коэффициент, KТ = 1.
Определяем номинальную долговечность работы подшипников:
 ,
|
где С – динамическая грузоподъемность по каталогу, С = 48100 Н;
Р – эквивалентная нагрузка;
р – показатель степени, для роликовых подшипников р = 3.33.
Получим
Номинальная долговечность подшипников больше требуемой, поэтому подшипники подходят.
