Определение реакций в опорах подшипников

Решение выполняется в два этапа:

1.Определение реакций в опорах предварительно выбранных подшипников: по результатам первого этапа проводится проверочный расчет подшипников.

2.Определение реакций в опорах окончательно принятых подшипников, построение эпюр изгибающих и крутящих моментов и составление схемы нагружения подшипников; второй этап выполняется при проверочном расчете валов на прочность.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

- вычерчивается расчетная схема вала в соответствии с выполненной схемой нагружения валов редуктора;

- выписываем исходные данные для расчета: силы в зацеплении редукторной пары (  и консольные силы гибкой передачи  и муфты ;

- расставляем расстояния между точками приложения реакций в опорах подшипников и консольной силы;

- определяем реакции в опорах предварительно выбранных подшипников вала в вертикальной и горизонтальной плоскости, составив два уравнения равновесия плоской системы сил;

- определяем суммарные радиальные реакции опор подшипников, например, , Н, где  и  – соответственно реакции в опоре подшипника А в горизонтальной и вертикальной плоскости;

Расчеты в вертикальной плоскости:

- определяем реакции в опорах окончательно принятых подшипников, составив два уравнения равновесия плоской системы сил;

- определяем значения изгибающих моментов по участкам, составив уравнения изгибающих моментов;

- строим в масштабе эпюру изгибающих моментов и указываем максимальный момент;

Выполняем расчеты в горизонтальной плоскости аналогично расчетам в вертикальной плоскости.

- определяем крутящий момент на валу и строим в масштабе его эпюру. Знак эпюры определяется направлением момента от окружной силы , если смотреть со стороны выходного конца вала.

- определяем суммарные реакции опор подшипников вала.

- определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала , Н·м, где  и  – соответственно изгибающие моменты в горизонтальной и вертикальной плоскости.

- составляем схему нагружения подшипников.

Примеры расчета приведены на рисунках 9.1 – 9.4.

Пример расчета к рисунку 9.1. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (тихоходный вал).

Дано: ;

.

1.Вертикальная плоскость:

а) определяем опорные реакции, Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…4, Нм

2.Горизонтальная плоскость:

а) определяем опорные реакции, Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях 1…4, Нм

 

3.Строим эпюру крутящих моментов, Нм: .

4.Определяем суммарные радиальные реакции:

5.Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Нм:

ω2

Рисунок 9.1 – Пример расчетной схемы тихоходного вала цилиндрического редуктора

 

ω1

 

Рисунок 9.2 – Пример расчетной схемы быстроходного вала цилиндрического редуктора

Пример расчета к рисунку 9.2. Построение эпюр моментов (быстроходный вал).

Дано:

1.Вертикальная плоскость:

а) определяем опорные реакции, Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…4, Нм

2.Горизонтальная плоскость:

а) определяем опорные реакции, Н

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях 1…3, Нм

3.Строим эпюру крутящих моментов, Нм:

4.Определяем суммарные радиальные реакции:

5.Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Нм:

Пример расчета к рисунку 9.3. Построение эпюр моментов (быстроходный вал).

Дано:

1.Вертикальная плоскость:

а) определяем опорные реакции, Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…3, Нм

2.Горизонтальная плоскость:

а) определяем опорные реакции, Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях 1…4, Нм

3.Строим эпюру крутящих моментов, Нм:

4.Определяем суммарные радиальные реакции:

5.Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Нм:

Пример расчета к рисунку 9.4. Построение эпюр моментов (быстроходный вал).

Дано:

1.Вертикальная плоскость:

а) определяем опорные реакции, Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…3, Нм

2.Горизонтальная плоскость:

а) определяем опорные реакции, Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях 1…4, Нм

3.Строим эпюру крутящих моментов, Нм:

4.Определяем суммарные радиальные реакции:

5.Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Нм:

 

 

Рисунок 9.3 – Пример расчетной схемы быстроходного вала конического редуктора

 

Рисунок 9.4 – Пример расчетной схемы вала червяка