Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 21
Текст из файла (страница 21)
7.6 Проверка: ЕУ = Вм — Р„+ Вз, = — 1040 — 3680 + 4720 = 0 — реакции найдены правильно. — в плоскости ХОЯ ЕМз = 0' йз,1 — РЯ1 — 11) = 0' Вз = Р~(1 — 1з)/1= 9600(120 — 60)/120 = 4800 Н. ЕМ, = О; — Кнй+ Р,1, = О; й,„= Р,1,71 = 9600 607120 = 4800 Н. Проверка: ЕХ = Вм — Р, + г1з„— — 4800 — 9600 + 4800 = 0 — реакции найдены правильно. Суммарные реакции опор: Я =Д +~ = /4800 ';( — 1040~ =4911Н; Я вЂ” Я ~ Я вЂ” э800 .~~720 = 6Т32Н 2. Радиальные реакции опор от действия муфты. Радиальная жесткость муфты со стальными стержнями (см.
табл. 7.1) Ср —— 180 Т, '!з = 180 1720'гз = 2157 Н/мм. Радиальная сила Р„на валу от упругой муфты (см. 7.2) Р„= Ср~"з = 2157 0,25 = 539 Н. Реакции от силы Р„(см. рис. 7.6, б): ЕМ~ 0 Рв (1 + 1з ) Лз)~1 0~ Вз Рв (1 + 1з )/1 539( 120 + 48)/1 20 754 6 Н ЕМ,=О; Р,,1,— Л,„1=0; Л,„=Р„У1=539 487120=215,6Н; Проверка: — Р„+ г1з„— В,„= — 539 + 754,6 — 215,6 = 0 — реакции найдены правильно. В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимают совпадающими с направлениями векторов реакций от сил в зацеплении. 3. Реакции опор для расчета подшипников: Ри = В,+ Вы= 4911+ 215,6=5127Н; Р,етах = Аз + Взк = 6732 + 754 6 7487 Н.
Внешняя осевая сила, действующая на вал, Рл,„= Р, = 2400 Н. 4. Для типового режима нагружения П коэффициент эквивалентности Кв = 0,63. Вычисляем эквивалентныенагрузки: Ри = КвРи = 0,63 5127 = 3230 Н; Р,з = Кв х х Р,з,„, = 0,63 7487 = 4717 Н; Рл — — Кв Рл — — 0,63 2400 = 1512 Н. 5. Предварительно назначаем шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии 212.
Схема установки подшипников — враспор. 6. Для принятых подшипников из табл. 24.10 находим: С„= 52 000 Н, Сз, = 31 000 Н, 4 = 60 мм, Р = 110 мм, Р = 15,875 мм, о = 0'. 7. Для радиальных шарикоподшипников из условия равновесия вала следует: Рм = О, Р,з = Рх = 1512 Н. Дальнейший расчет выполняем для более нагруженного подшипника опоры 2. 8. Отношение Р соа о /Рр = 15,875 соз 0'/85 = 0,19, где Р,„= 0,5(Р + о) = 0,5(110 + + 60) = 85 мм.
В соответствии с табл. 7.3 имеем: 7с = 14,2. 121 Коэффициент осевого нагружения (см. табл. 7.2): к23 ~ С„, 31 000 9. Отношение Р,/(Ъ Р) = 1512 /(1. 4717) = 0,321, что больше е = 0,257 ( У= 1 при вращении внутреннего кольца). Окончательно принимаем (см. табл. 7.2): Х = 0,56, г' = = 0,44/е = 0,44/0,257 = 1,71. 10. Принимаем Кв = 1,4 (см. табл. 7.6); Кт = 1 (гт„е < 100 'С). Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка Р; = ( 1 ХР„+ УРа)КвКг = (1 0,56 ' 4717 + 1 71 ' 1512) ' 1~4 ' 1 = 7318 Н. 11. Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а, = 1 (вероятность безотказной работы 90%, табл. 7.7), атз = 0,7 (обычные условия применения, см.
с. 119), й = 3 (шариковый подшипник) (С,) 10 1520001~ 10 Ь =аа ~ — '~ — =1 0,7~ ~ =34882ч. ' з~Р ~ 6О ' ~ 7З18! 6О 120 Расчетный ресурс больше требуемого: Ьщы > Ь'ю,ь (34 882> 25 000). 12. Проверка выполнения условия Р„„< 0,5С„. С этой целью выполняем расчеты по пунктам 8 — 10 при наибольших значениях заданных сил переменного режима нагружения для подшипника более нагруженной опоры 2: С,„~ ' ~ З1ООО ! Отношение Рл /(1Р„з ) = 2400 /(1 7487) = 0,321, что больше е = 0,286. Следовательно: Х = 0,56, г = 0,44/е = 0,44/0,286 = 1,54. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка Р~п~вх = (1 ~Жттэх + 1 Рзтах)КвКт= (1 'О 56'7487 + 1 54.2400) 1 4' 1 = 11 044 Н.
Условие Р„< 0,5С„выполнено; 11 044 < 0,5 52 000 = 26 000 Н. 13. Так как расчетный ресурс больше требуемого и выполнено условие Р„< 0,5 С„ то предварительно назначенный подшипник 212 пригоден. При требуемом ресурсе надежность выше 90%. Пример 2. Подобрать подшипники для опор вала редуктора привода цепного конвейера (рис. 7.7). Частота вращения вала и = 200 мин '. Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90 %: Ь'ю,ь = 20 000 ч.
Диаметр посадочных поверхностей вала Ы = 45 мм. Максимальные длительно действующие силы: Р„, = 9820 Н, Р„= 8040 Н, Рд,„—— 3210 Н. Режим нагружения — П1 (средний нормальный). Возможны кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки. Условия эксплуатации подшипи и ников — обычные. Ожидаемая температура рабо- Рис. 7.7 ты га,з = 45 С. 122 Решение. 1.
Для типового режима нагружения П1 коэффициент эквивалентности Кз = 0,56. Вычисляем эквивалентные нагрузки: Р„= КвГи = 0,56 9820 = 5499 Н; Р,~ = Кз х х Р,е„, = 0,56 8040 = 4502 Н; Рл = Кв Рл~~ = 0,56 3210 = 1798 Н. 2. Предварительно назначаем конические роликовые подшипники легкой серии— 7209А. Схема установки подшипников — враспор. 3.
Для принятых подшипников из табл. 24,16 находим: С„= 62 700 Н, е = 0,4, г'= 1,5. 4. Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы Р„;„= 0,83еР„= 0,83 0,4 5499 = 1826 Н, Р,з,„м = 0,83еГ,т = 0,83 0,4 4502 = 1495 Н.
Находим осевые силы, нагружающие подшипники. Расчетная схема соответствует рис. 7.4, а. Так как Р ~ „а„> Р,з шм и Гл > О, то по табл. 7.4 Р„= Р„;, = 1826 Н; Р,з —— = Гм + Рл = 1826 + 1798 = 3624 Н. 5. Отношение Р„/( РРм) = 1826/(1 5499) = 0,33, что меньше е = 0,4 ( г' = 1 при врашении внутреннего кольца). Тогда для опоры й Х = 1, 1'= О. Отношение Г,а/(Ъ'Р„з) = 3624/(1 4502) = 0,805, что больше е = 0,4.
Тогда для опоры 2: Х = 0,4, 1'= 1,5. 6. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка для подшипников при Кв = 1,4 (см. табл. 7.6) и Кт = 1 (гр,з < 100'С) в опорах 1 и Рл Рм = $'ГиКвКт = 1 5499 1,4 1 = 7699 Н, Рз = (РХГИ+ УР„з)КвКт= (1 04 4502+ 15'3624) 1,4 1 = 10132 Н. 7. Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчетный скорректированный ресурс прн а, = 1 (вероятность безотказной работы 90 Ж, табл. 7.7), азз = 0,6 (обычные условия применения, с. 119) и 1 = 10/3 (роликовый подшипник) ( С„) 10 162 7001'"/~ 10 Л =аа ~ — "~ — =1 06~ ~ =21754 ч.
шы ~ з(Р ~ 60п (10132~ 60 200 Расчетный ресурс больше требуемого: Ьш,„> Ьщ,а (21754 > 20000). 8. Проверка выполнения условия Р, < 0,5С,. С этой целью выполняем расчеты по пунктам 4 — 6 при наибольших значениях заданных сил переменного режима нагружения для подшипника более нагруженной опоры 2. Минимально необходимые для нормальной работы подшипников осевые силы: Рм м — — 0,83еРм — — 0,83 0,4 9820 = 3260 Н, Р,з ;„ = 0,83еР,з = 0,83 0,4.8040 = 2669 Н. Так как Геы „> Р,х ми Рл > О,топотабл.7.4Рм = Р,ьы, = 3260 Н; Рм — — Рм+ Гх= = 3260 + 3210 = 6470 Н. Отношение Рм/( гР„з) = 6470 /(1 8040) = 0,805, что больше е = 0,4.
Тогда для опоры 2: Х = 0,4, У=1,5. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка для подшипника опоры 2: Р = (ЪХР«,„,„+ УР ) КвКт= (1'04'8040 + 1 5'6470) '14'1 = 18090 Н Условие Р„< 0,5 С, выполнено: 18 090 < 0,5 62 700 = 31 350 Н. 123 Г„1 9. Так как расчетный ресурс больше требуемого и выполнено условие Р, < 0,5С„, то предварительно назначенный подшипник 7209А пригоден.
При требуемом ресурсе надежность выше 90 %. Пример 3. Подобрать подшипники качения для опор вала-червяка (рис. 7.8). Частота вращения вала и = 945 мин '. Требуемый ресурс при вероятности без- Рис. 7.8 отказной работы 90 %: Л'10,„— — 10 000 ч. Диаметр посадочных поверхностей вала Ы = 40 мм. Максимальные длительно действующие силы: Г„, = 1550 Н, Г„э = 2300 Н, Гд — — 3000 Н.
Режим нагружения — 1Ч (легкий). Возможны кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки. Условия эксплуатации подшипников— обычные. ОжидаемаЯ темпеРатУРа Работы Гр,з = 75 С. Решение. 1. Для типового режима нагружения 1Ч коэффициент эквивалентности Кв = 0,5. Вычисляем эквивалентные нагрузки: Г„1 —— Кв Г„1 — — 0,5. 1550 = 775 Н; Г„э = Кв х хГ,0 — — 0,5 2300 = 1150 Н; Гд — — КвГд„, — — 0,5 3000 = 1500 Н. 2. Предварительно назначаем шариковые радиально-упорные однорядные подшипники легкой серии 36208. Схема установки подшипников — враспор.
3. Для принятых подшипников из табл. 24.15 находим: С„= 38 900 Н, С0„— — 23 200 Н, И = 40 мм, Р= 80мм, Р = 12,7мм, о = 12'. 4. Коэффициент минимальной осевой нагрузки для подшипника с углом контакта о = 12 (см. 7.3) = 0,57(Г„,УС,„)а" = 0,57(775/23200)'" = 0,27; ,' = 0,57(Г„,УС,„)'" = 0,57(1150/23200)'" = 0,29. Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы Г мы = е,'Г„= 0,27 775 = 210 Н; Г, и = е'Г„э = 0,29. 1150 = 334 Н. Находим осевые силы, нагружающие подшипники.
Расчетная схема соответствует рис. 7А, а. Так как Г„;„< Г,0,„1„(210 < 334) и Гд > (Г,э „— Г„„) ]1500 > (334 — 210)], то по табл. 7А Гм —— Г„1 „„„— — 210 Н; Гм — — Г„1 + Гд — — 210+ 1500 = 1710 Н. 5. Отношение Р соз о/Р = 12,7 соз 12'/60 = 0,21, где Рр —— 0,5(Р + И) = 0,5(80 + + 40) = 60 мм. В соответствии с табл. 7.3 имеем: /0 = 13,7. Дальнейший расчет выполняем для более нагруженного подшипника опоры 2. Коэффициент осевого нагружения (см.
табл. 7.2): (/Г)' 1047 137 1710017 ~С„) ( 23200 6. Отношение Г,/(РГ„) = 1710/(1 1150) = 1,49, что больше е = 0,411(Р = 1 при вращении внутреннего кольца). Окончательно принимаем (см. табл. 7.2): Х = 0,45, 1' = = 0,55/е = 0,55/0,411 = 1,34. 7. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка 1 г= (1.ХГг + ~Га) Б т 124 Принимаем Кв = 1,4 (см. табл. 7.6); Кт = 1 (~ е < 100 С).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
