Побудова розрахункових схем валів і визначення реакцій в опорах

 

Ведучий вал.

У попередніх розрахунках конічної передачі ми визначили сили в зачепленні Н, Н, Н. Навантаження, яке передається на вал від муфти (табл.7.2, розд.7) Н. Із ескізної компоновки редуктора встановлені лінійні розміри вала: мм, мм, мм.

Визначаємо реакції в опорах у площині yz.

:

:

Перевірка: ; ;

Визначаємо реакції в опорах у площині хz.

:

:

Перевірка: ; .

Сумарні реакції в опорах:

 

Побудова епюр згинаючих і крутних моментів.

Розіб’ємо ведучий вал (рис.12.2.8) на три ділянки. Побудуємо епюру у площині yz.

1 ділянка. ; мм.

Якщо , ;

якщо , Нм

2 ділянка. ; мм.

Якщо , Нм;

якщо , Нм

 

3 ділянка. ; мм.

Якщо , Нм;

якщо , Нм.

Будуємо епюри у площині xz.

1 ділянка.

2 ділянка. ; мм.

Якщо , ;

якщо , Нм.

3 ділянка. ; мм.

Якщо , Нм;

якщо , .

Ведений вал.

На вал передаються сили, які виникають у зачепленні конічної передачі: F_t = 2419 H, F_r2 = 213 H, F_a2 = 854 Н та сили від ланцюгової передачі F_t3 = 3703 H, F_r3 = 1387 H, F_a3 = 905 Н. Із компоновки редуктора визначені лінійні розміри ділянок вала: с₂ = 131 мм, f₂ = 63 мм і l₄ = 96 мм. Розрахункова схема вала зображена на рисунку.

Визначаємо реакції в опорах у площині хz.

; .

;

Перевірка: ; ;

Визначаємо реакції в опорах у площині yz.

:

 

Перевірка: ; .

Сумарні реакції:

Побудова епюр згинаючих і крутних моментів.

Розіб’ємо ведений вал (рис.12.2.9) на три ділянки. Побудуємо епюру у площині хz.

1 ділянка. ; мм.

Якщо , Нм;

якщо , Нм.

 

2 ділянка. ; мм.

Якщо , Нм;

якщо , Нм.

3 ділянка. ; мм.

Якщо , Нм;

якщо , Нм.

Будуємо епюру у площині yz.

1 ділянка. ; мм.

Якщо , ;

якщо , Нм.

2 ділянка. ; мм.

Якщо , Нм;

якщо , Нм.

3 ділянка. ; мм.

Якщо , Нм;

якщо , Нм.

 

9 Перевірка довговічності підшипників

Розрахуємо довговічність підшипників ведучого вала.

Навантаження на опорі А і В відповідно дорівнюють Н, Н. Кутова швидкість вала с^-1, частота обертання становить хв^-1.

Параметр осьового навантаження вибираємо по типорозміру підшипника із табл.Г6, (додаток Г), .

Визначаємо осьове навантаження на підшипник за рівнянням:

.

За умовою відсутності зазору у підшипниках ; .

Тут Н;

Н.

Нехай , тоді Н.

Умова виконується.

Визначаємо еквівалентне навантаження на підшипник в опорі А. Знайдемо відношення . В залежності від значення е і піввідношення знаходимо за табл.8.10 (див.розд.8) значення коефіцієнтів осьового і радіального навантаження. Х= 1, Y= 0. Тоді

Н.

Визначаємо еквівалентне навантаження на підшипник в опорі В. Знайдемо відношення . В залежності від значення е і співвідношення знаходимо за табл.8.10 (див.розд.8) значення коефіцієнтів осьового і радіального навантаження. Х= 0,4, Y=0,4ctgα. Тоді

Н.

Довговічність підшипника визначаємо по більш навантаженому підшипнику. Довговічність підшипника у млн. об.

млн.об.,

у годинах год.

Рекомендована довговічність підшипника 10000…50000 годин. Отриманий результат виходить за межі рекомендованих значень. Але серед особливо легкої серії роликових конічних підшипників даного типорозміру підшипників немає. Тому остаточно приймаємо для ведучого вала підшипники 7210.

Розрахуємо довговічність підшипників веденого вала.

Навантаження на опорі С і D відповідно дорівнюють Н, Н. Кутова швидкість вала с^-1, частота обертання становить хв^-1.

Параметр осьового навантаження вибираємо по типорозміру підшипника із табл.Г6 (додаток Г), .

Визначаємо осьове навантаження на підшипник за рівнянням:

.

За умовою відсутності зазору у підшипниках ; .

Тут Н;

Н.

Нехай , тоді Н. Очевидним є, що умова виконується.

Визначаємо еквівалентне навантаження на підшипник в опорі С. Знайдемо відношення . В залежності від значення е і співвідношення знаходимо за табл.8.10 значення коефіцієнтів осьового і радіального навантаження. Х= 1, Y= 0.

Н

Визначаємо еквівалентне навантаження на підшипник в опорі D. Знайдемо відношення . В залежності від значення е і співвідношення знаходимо за табл.8.10 значення коефіцієнтів осьового і радіального навантаження. Х= 0,4, Y=0,4ctgα.

Н.

Довговічність підшипника визначаємо за максимальним навантаженням

млн.об.

год.

Отриманий результат виходить за межі потрібної довговічності. Але серед особливо легкої серії роликових конічних підшипників даного типорозміру підшипників немає. Тому остаточно приймаємо для веденого вала підшипники 7210.