Ю.Д. Морозов, В.Г. Лейбенко - Проектирование деталей машин (1085194), страница 13
Текст из файла (страница 13)
t
n
0p=700C, Kt=1; график нагружения – постоянный, KТE=1; KБ=1,3; характеристики ПК – 207: С=25,5 кН, С0=13,7 кН, nmax=11000 об/мин (табл. 11.2).Цель расчета – обоснование типоразмера ПК, удовлетворяющего критериям работоспособности в заданных условиях эксплуатации.
Определяем: - осевые силы на ПК, установленные «враспор»: FА1=Fa и FА2=0;
- коэффициенты нагрузок x1(2) и y1(2) подшипников: для ПК2 x2=1 и y2=0, т.к. FА2=0;
для ПК1 при FА1=Fa находим параметр осевого нагружения e1=0,52·(FА1/C0)0,24= =0,52·(1,35/13,7)0,24= 0,3, что меньше отношения FА1/(v·R1)=1350/(1·4300)=0,31, поэтому принимаем x1=0,56 и y1= (1- x1) / e = (1-0,56) / 0,3 =1,47;
- эквивалентные нагрузки на каждый подшипник FЭ = (v·x·R + y·FA) ·KБ·Kt·KТE,
FЭ1 = (1·0,56·4300+1,47·1350)·1,3·1·1=5710 H, FЭ2 = (1·1·5490+0)·1,3·1·1=7137 H;
- ресурс наиболее нагруженного ПК2, приняв a 1=1 (при надежности 90%), a 23=0,75 (табл. 11.1) и m=3:
LПК2 = L207 = (С/FЭ2).m ∙106∙a1∙a23 /(60∙n)=(25,5/7,137) 3∙106∙1∙0,75 /(60∙160)= 3560 ч.
Вывод: ПК 207 не работоспособны, т.к. L207<Lh=8000 час. Не работоспособны и ПК 307*2 (С=33,2 кН), т.к. подсчитав их ресурс …, нашли L307=7410 час< Lh. Неприемлемы и ПК 407 из-за слишком больших габаритов.
Проверим работоспособность конических ПК 7207, для чего необходимо доработать эскизный проект редуктора и найти новые значения реакций R1(2) опор, однако ниже значения R1(2) условно сохранены.
Исходные данные: схема нагружения ПК 7207 ( рис. 11.6); характеристики ПК 7207 (табл. 11.4) : С=38,5 кН;
е=0,37; х=0,4 и у=1,62 при FA/(v·R) > e.; прочие данные см. выше.
Определяем: - минимальные осевые силы на ПК: S1(2)=0,83·e·R1(2),
S1=0,83·0,37·4300=1320 H, S2=0,83·0,37·5490 = 1686 H;
- полные осевые силы FA1(2) и коэффициенты нагрузок x1(2) и y1(2) подшипников:
из условия равновесия вала Fa+ FA2=FА1 при S2+Fa=1686+1350=3036 H > S1
примем для ПК1 FA1=3036 H, следовательно, FA1/(v·R1)= 3036/(1·4300)= 0,71 >
e = 0,37, т.е. х1=0,4 и у1=1,62; а для ПК2 FA2=S2 и, следовательно, х2=1 и у2=0;
- эквивалентные нагрузки на каждый подшипник FЭ=(v·x·R+y·FA)·KБ·Kt·KТE,
FЭ1=(1·0,4·4300+1,62·3036)·1,3·1·1=8630 H, FЭ2=(1·1·5490+0)·1,3·1·1=7137 H;
- ресурс наиболее нагруженного ПК1*3 LПК1=(С/FЭ1)m ∙106∙a1∙a23/(60∙n), приняв a1=1, a23=0,65 (табл. 11.1) и m=3,33
LПК1 = L7207 = (С/FЭ2).m ∙106∙a1∙a23 /(60∙n)= (38,5/8,63) 3,33 ∙106 ∙1∙0,65 /(60∙160)= 9850 час.
Вывод: ПК 7207 работоспособны*4, т.к. их ресурс L7207= 9850 час > Lh = 8000 час.
.
*1 Внешние нагрузки R1(2) и Fa на опоры установлены ранее (п. 10.1).
*2 Применение ПК 307 возможно при их переустановке в опорах вала по истечении 50% ресурса, и при условии, что их средний ресурс Lср = 2·L1·L2 /(L1+L2) ≥ Lh.
*3 Место положения наиболее нагруженной опоры для различных типов ПК при их замене м. б. различным.
*4 Если для иных условий работы ресурс ПК 7207 будет недостаточен, то проверить работоспособность ПК повышенной грузоподъемности 7207А (С=48,4 Кн … , и для указанных условий L7207А=21870 час).
- 30 -
Примечание. Предельная быстроходность nmax указанных ПК не ниже 4300 об/мин .
Тип 2000……..12000.….32000….42000 | Таблица 11.3. Подшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами по ГОСТ 8328-75 Эквивалентные нагрузки: динамическая – FЭ=vRKБKtKTE, (а23 =0,5…0,6); статическая – FЭ0= КП·R. | ||||||||
Обозначение | d мм | С кН | С0 кН | Обозначение | d мм | Сr кН | С0 кН | ||
Лёгкая серия | Средняя серия | ||||||||
2204…42204 | 20 | 14,7 | 7,4 | 2304…42304 | 20 | 20,5 | 10,4 | ||
2205…42205 | 25 | 16,8 | 8,8 | 2305…42305 | 25 | 28,6 | 15 | ||
2206…42206 | 30 | 22,4 | 12 | 2306…42306 | 30 | 36,9 | 20 | ||
2207…42207 | 35 | 31,9 | 17,6 | 2307…42307 | 35 | 44,6 | 27 | ||
2208…42208 | 40 | 41,8 | 24 | 2308…42308 | 40 | 56,1 | 32,5 | ||
2209…42209 | 45 | 44 | 25,5 | 2309…42309 | 45 | 72,1 | 41,5 | ||
2210…42210 | 50 | 45,7 | 27,5 | 2310…42310 | 50 | 88 | 52 | ||
2211…42211 | 55 | 56,1 | 34 | 2311…42311 | 55 | 102 | 67 |
Примечание.