1 часть (1084698), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

П роверить прочность вала по запасу текучести: n_т =_т/( К_п^_и+3^_k)  [n]_т 1,5…1,6 и сделать вывод о его работоспособности.

В расчетах значения допускаемых запасов прочности [n] и [n]_т приведены для конструкций средней ответственности при повышенных требованиях к технологии, контролю и достоверности нагрузок.

П ример расчетов вала на прочность – см. с. 12.

- 10 -

4. Подбор подшипников качения (ПК).

Исходные данные: схема установки и типоразмер ПК (согласно эскизного проекта) и их каталожные характеристики: С и С₀ - грузоподъем­ность динамическая и статическая, n_max - предельная частота вращения, е - параметр нагружения, x и y - коэффициенты радиальной и осевой сил; R₁₍₂₎ и F_a - внешние радиальные и осевые силы на ПК; n - частота вращения ко­лец ПК; L_h –ресурс и t_р- температура ПК (редуктора); график нагружения (θ_i, λ_i); K_п.

Цель подбора - проверка работоспособности ПК по грузоподъемности или по ресурсу.

При n10 об/мин устраняют выкрашивание ПК, обеспечивая его ресурс L_ПК  L_h

L_h ≤ L_ПК = (С/P_E)^.m ∙10⁶ ∙ а₁ ∙ а₂₃ /(60 ∙ n), час

где m - показатель степени усталости; m =3 -для шариковых ПК; m =10/3 -для роликовых;

а_{1 -} коэффициент учета надежности "р" ПК; a₁ = [ lg p / (-0.046)] ^0.67; при р = 0,9 … a₁=1;

а₂₃ - коэффициент условий работы и материалов ПК; для обычных условий и материалов значение а₂₃ см. в табл. 4;

Р_Е - нагрузка, эквивалентная по повреждению действию радиальной R и полной осевой F_А сил на ПК, P_Е = (v^.x^.R + у^.F_А) ^.К_Б^.К_t^.К_E;

v – коэффициент вращения; v = 1 при вращении внутреннего кольца ПК, иначе – v = 1,2;

К_Б – коэффициент безопасности; К_Б  1,3 (при ударной нагрузке К_Б = 1,5 … 2,5);

К_t – коэффициент температуры; K_t = 1 при t ^o  100^o С, иначе K_t = 1+(t_p - 100)/400;

К_E – коэффициент режима (графика) нагружения; К_Е =

х и у - коэффициенты радиальной R и полной осевой F_А сил на ПК - см. табл. 4. Для радиальных ПК полная F_А равна внешней осевой силе, воспринимаемой именно этим ПК: F_А= F_а.

Д
ля радиально-упорных однорядных ПК полные F_А1(2) подсчитывают с учетом осевых составляющих S₁₍₂₎, возникающих от действия радиальных R₁₍₂₎ сил: S₁ = e'₁^.R₁, S₂ = e'₂^.R₂, где
e'₁₍₂₎ - коэффициенты минимальной осевой нагруз­ки на ПК, значения которых или расчетную формулу см. в табл.4. При этом величины F_A1 и F_A2 находят с учетом условия равновесия вала. Например, для схемы нагружения по рис. 15 (установка ПК "враспор") или по рис.16 (установка ПК "врастяжку"), где направление внешней осевой силы F_a совпадает с направлением S₂, имеем:

- при F_a + S₂ S₁ … получаем F_A1 = F_a + S₂ и F_A2 = S₂;

- при F_a + S₂ <S₁ … получаем F_A1 = S₁ и F_A2 = S₁ - F_a.

Затем, сравнивая отношение F_A1(2)/(vR₁₍₂₎) с параметром "е", выбирают значения коэффициентов х и у (см. табл. 4),… подсчитывают Р_Е и L_ПК и делают вывод о работоспособности выбранных ПК. При неудовлетворительном резуль­тате расчета изменяют серию, тип или схему установки ПК,- корректиру­ют эскизный проект и повторяют расчеты, добиваясь работоспособности ПК.

При установке в одной опоре сдвоенных ПК (см. рис. 17 и 18, здесь выгодно применить РУР с α > 18^о), их рассчитывают таким же методом, принимая F_A = F_а и соответствующие значения Х, Y и C_ - см. табл. 4. При F_а/(vR)>e допустимо считать, что работает только один из сдвоенных ПК, который и рассчитывают как однорядный при F_A = F_a.

При n10 об/мин, а также при Р_Е>C/2 ограничивают пластические деформации ПК, сравнивая их статическую грузоподъёмность С₀ (или С_0 двухрядных ПК) с эквивалентной статической нагрузкой Р_Е0, по условию: C₀Р_Е0=(х₀R+у₀F_a)∙К_ПR∙К_П, где значения х₀ и у₀ -см. в табл. 4.

Характеристики некоторых типов ПК см. в табл. 5…7.

- 11 -

Таблица 4.

** Тип ПК=0 а23	e’			e			однорядные				2-рядные и сдвоенные
							FA/(vR)>e		x0	y0	Fa/(vR)e	Fa/(vR)>e		x0=1 y0
							x	Y			x=1 y	x	y
РШ = 00 0,7…0,8	0			0,52	Fa	0,24	0,56	0,44/e	0,6	0,5	-	-	-	-
					C0*
РУР 160 0,6…0,7	0,83e*			e*			0,4	y*	0,5	0,33/e*	0,67/e*	0,67	1/e*	0,66/e*
*** РУР 250 0,6…0,7
РУШ = 120 0,7…0,8	0,56	R	0,2	0,62	FА	0,16	0,45	0,55/e	0,5	0,47	0,625/e	0,74	0,882/e	0,94
		C0*			C0*
РУШ = 260 0,7…0,8	0,68			0,68			0,41	0,87	0,5	0,37	0,92	0,67	1,41	0,74
РУШ = 360 0,7…0,8	0,95			0,95			0,37	0,66	0,5	0,28	0,66	0,6	1,07	0,56

Примечания:1.* - значение характеристики заимствовать из ГОСТ – см. табл. 7.

2.** - для РШ 0,19 е 0,44: при F_a/(vR) 0,19 принять x=1 и y=0; при F_a/(vR)0,44 … x=0,56 и y=1.

3.*** - для РУШ с =12⁰ 0,3e0,55.

4.для всех однорядных ПК: у = (1-х)/е; а также при F_a/(vR)  е принять x=1 и y=0.

5.для всех сдвоенных ПК принять C_C₀ и C_=C1,625 – для шариковых и C_=С1,714–для роликовых.

Пример.П4. Подбор ПК для вала цилиндрического редуктора.

И

n

сходные данные: схема нагружения выбранных радиальных шариковых ПК – см. рис. 19; R₁₍₂₎=4300(5490)Н;F_a=1350 H; n=160 об/мин; t_­⁰_p=70⁰C; L_h=8000 ч; график нагружения – постоянный, K_E=1; K_t=1; K_Б=1,3; v=1; проектный тип ПК – 207, для которых С=25,5 кН, С₀=13,7 кН, n_max=11000 об/мин – см. ГОСТ 8338-75 (табл. 5).

Находим параметр нагружения ПК-1, воспринимающего
силу F_a: e = 0,52(F_a/C₀)^0,24 = 0,52  (1350/13700)^0,24 =0,3. Т.к. F_А1=F_a, то при F_А1/(vR₁)=1350/4300=0,31>e, примем: x₁=0,56 и y₁=0,44/e= 0,44/0,27=1,63. Для ПК-2 осевая сила F_А2=0 и значит x₂=1 и y₂=0.

Находим эквивалентные нагрузки на ПК: P_E=(vxR + yF_a)K_БK_tK_E,

P_E1 = (10,56 4300+1,631350)1,311=5991 H, P_E2= (115490+0)1,3=7137 H.

Находим ресурс наиболее нагруженного ПК-2, приняв a₁=1, a₂₃=0,75 и m=3:

L_ПК2 = (С/P_E2)^.m ∙10⁶ ∙ а₁ ∙ а₂₃ /(60 ∙ n)= (25,5/7,137) ³ ∙10⁶ ∙ 1 ∙ 0,75 /(60 ∙ 160)=3360 час.

Вывод: ПК 207 не подходят, т.к. L_ПК < L_h=8000 час. Не подходят и ПК 307* (С=33,2 кН), т.к. подсчитав его ресурс, находим ... L₃₀₇ = ... 7410 час < L_h. Неприемлемы и ПК 407 только из-за слишком больших габаритов. Поэтому проверим применимость конических ПК 7207, для чего необходимо доработать эскизный проект редуктора и найти новые значения реакций R₁₍₂₎ опор, однако ниже ( в примере ) условно сохранены значения R₁₍₂₎.

Исходные данные: схема нагружения ПК – см. рис. 20; тип ПК - 7207 – С=38,5 кН; е=0,37; у=1,62 и х=0,4 при F_A/(vR) > e; прочие данные см. выше.

Н аходим осевые составляющие S от радиальных сил S=0,83eR, S₁=0,830,374300=1320 H, S₂=0,830,375490 = 1686 H.

Н

n

аходим полные осевые силы F_A, действующие на ПК. Т.к. S₂+F_A = 1686 + 1350=3036 H больше S₁, то примем для ПК-1 F_A1=3036 H [при этом F_A1/(vR₁)=3036/(14300)=0,71 > e, и значит х₁=0,4 и у₁=1,62], а для ПК-2 F_A2=S₂ [при этом х₂=1, у₂=0].

Определяем эквивалентные нагрузки на ПК : P_E=(vxR + yF_A)K_БK_tK_E,

P_E1=(10,44300+1,623036)1,311=8630 H, P_E2=(115490+0)1,311=7137 H.

Найдём ресурс опасного ПК1, приняв а₁=1, а₂₃=0,65 и m = 3,33:

L_ПК1 = (38,5/8,63) ^3,33 ∙10⁶ ∙ 1 ∙ 0,65 /(60 ∙ 160)=9850 час.

Вывод: ПК 7207 работоспособны, т.к. ресурс L_ПК1 > L_h = 8000 час.

* возможно применение ПК 307 при их переустановке в опорах вала по истичении 50% ресурса, т.к. их средний ресурс L_ср=2 ∙ L₁ ∙ L₂ / (L₁ + L₂) > L_h.

Характеристики

Список файлов книги