Проверка подшипников на долговечность

Задача расчета

- определить эквивалентную динамическую нагрузку;

- проверить подшипники на динамическую грузоподъемность;

- определить расчетную долговечность подшипника.

Данные для расчета

Частота вращения колец подшипника: n₂=380 мин^-1, n ₃=95 мин^-1.

Силы в полюсе зацепления: окружная F_t = 5060 H; радиальная F_r = 1900 H; осевая F_a = 1300 H.

Характеристики подшипников приведены в таблице 7.1.

Условие расчета

Проверочный расчет подшипников выполняется отдельно для быстроходного и тихоходного валов. Пригодность определяется по условиям:

,

где - расчетная динамичность грузоподъемность, Н;

- базовая динамическая грузоподъемность, Н;

- расчетная долговечность, ч;

- требуемая долговечность, ч.

Требуемая долговечность подшипника предусмотрена ГОСТ 16162 -93 и составляет для зубчатых редукторов > 10000 ч.

Расчет подшипников ведущего вала.

10.4.1 Определяем суммарные реакции на опорах.

Н;

Н.

Наиболее нагруженная опора В.

10.4.2 Определяем отношение

и по таблице находим значение е=0,27

10.4.3 Определяем отношение

= .

10.4.4. По соотношению выбираем формулу и определяем эквивалентную динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника

,

где К_Т =1,0 -температурный коэффициент (таблица 5.3);

К =1,2 - коэффициент безопасности (таблица 5.4);

х =0,5 6 - коэффициент радиальной нагрузки;

Y=1,6 - - коэффициент осевой нагрузки.

 

,

10.4.5 Определяем долговечность подшипника

= 10000ч.

10.5 Расчет подшипников ведомого вала

10.5.1 Определяем суммарные реакции на опорах.

Н;

Н.

Наиболее нагруженная опора С.

10.5.2 Определяем отношение

и по таблице находим значение е=0,24

10.5.3 Определяем отношение

=

10.5.4. По соотношению выбираем формулу и определяем эквивалентную динамическую нагрузку более нагруженного подшипника

,

где коэффициенты радиальной и осевой нагрузок;

коэффициент, учитывающий вращение колец;

К_Т =1,0 -температурный коэффициент (таблица 5.3);

К =1,2 - коэффициент безопасности (таблица 5.4).

 

R_э = (0,56 ∙1,0 ∙ 3400+1,85 ∙ 1300)1,2 = 5600 Н.

10.5.5 Определяем долговечность подшипника

Условие выполняются, а, следовательно, предварительно выбранные подшипники пригодны.

Подбор и проверка шпонок

Шпонка исключает проскальзывание колеса по валу и служит для передачи крутящего момента от колеса к валу и обратно. Шпонка подбирается по диаметру вала и длине ступицы, и проверяется на смятие.

Проверке подлежат одна шпонка входного конца ведущего вала – под полумуфтой, одна шпонка промежуточного вала под колесом быстроходной передачи и две шпонки ведомого вала – под зубчатым колесом тихоходной передачи и на выходном конце вала под полумуфтой.

 

Схема шпоночного соединения

11.2 Задача расчета

Подобрать шпонки и проверить их на смятие.

11.3 Условие расчета

Подобранные шпонки должны удовлетворять условию

Допускаемые напряжения при стальной ступице и спокойной нагрузке

11.4 Подбор и проверка шпонок

Проверке подлежат одна шпонка ведущего вала – под шкивом ременной передачи, и две - ведомого вала – под зубчатым колесом и под полумуфтой.

Размеры шпонок b х h подбираем по таблице, а рабочую длину шпонки l_р замеряем с чертежа эскизной компоновки редуктора.

Таблица 11.1 – Размеры шпонок (ГОСТ 23360-78)

Вал	Диаметр вала, мм	Сечение шпонки, мм	Глубина паза, мм	Рабочая длина шпонки, мм	Вращаю- щий момент, Нм
d	b	h	вала t1	втулки t2	lр	Т
					3,3 4,3 4,4

Проверяем условие прочности по формуле

,

где d – соответствующий диаметр вала, мм;

h – высота шпонки, мм;

t₁ - глубина паза вала, мм.

;

;

.

Условие прочности шпоночных соединений на смятие выполняется.