Материал: 1912

Поскольку момент, передаваемый валом, в большинстве случаев колеблется по величине, исходим из наиболее неблагоприятного случая знакопостоянного цикла, принимая, что напряжение кручения изменяется по пульсирующему циклу. Тогда

где T2 – крутящий момент в рассматриваемом сечении тихоходного вала, Н·м; Wкр– момент сопротивления рассчитываемого сечения при кручении, мм3.

Для круглого сечения вала со шпоночной канавкой момент сопротивления при кручении Wкр вычислим по формуле [5, с. 25, таблица 10]

Вычислим запас прочности nτ при действии напряжений кручения по формуле (6.10):

По формуле (6.4) вычислим общий коэффициент запаса усталостной прочности n в опасном сечении вала при действии изгибающего и крутящего моментов в опасном сечении:

Сравним величины расчётного коэффициента запаса усталостной прочности n и допускаемого коэффициента [n] = 1,5…2,5:

n = 3,85 > [n] = 1,5…2,5.

Таким образом, результаты расчётов могут быть использованы при дальнейших проектировочных работах.

50

7 Выбор подшипников качения

При выборе типоразмера (номера) подшипника качения, соответствующего заданным условиям работы, учитываются следующие факторы: величина и направление нагрузки (радиальная, осевая или комбинированная); характер нагрузки (постоянная, переменная, вибрационная или ударная); частота вращения кольца; необходимая долговечность, желаемый срок службы, выраженный в часах или миллионах оборотов; условия окружающей среды (температура, влажность, запылённость и т. п.). Для приводов общего назначения рекомендуется выбирать подшипники класса точности 0.

Выбор подшипника качения сводится к определению конкретного типоразмера подшипника, соответствующего своей динамической или статической грузоподъёмности [6].

Выполним подробный расчёт для подшипников тихоходного ва-

ла.

7.1 Определение внешних нагрузок, действующих на подшипник

Известные данные для расчёта:

RАг = 1071, 39 Н; RAв = 1131,19 Н; RВг = 612,23 Н;

RВв = 211,18 Н; Fa = 390,58 H.

На рисунке 7.1 приведена расчётная схема сил, действующих на подшипники тихоходного вала. Согласно расчётной схеме на роликовые подшипники, установленные враспор, действуют осевые и радиальные силы. Расчёт проведён по формулам методических указаний [6].

Суммарную радиальную нагрузку FrA' , приложенную к подшипнику опоры А, определим по формуле

FrA' = (1071,39 )2 +( 1131,19 )2 = 1558 Н.

Суммарную радиальную нагрузку Fr'В , приложенную к подшипнику опоры В, определим по формуле

51

Рисунок 7.1 – Схема сил, действующих на подшипники тихоходного вала редуктора

Fr'В = (612,23 )2 +( 211,18 )2 = 547 Н.

Внешняя осевая нагрузка Fa на подшипнике равна осевой силе Fa2 , приложенной к коническому колесу:

Fa = Fa2 = 390,58 Н.

Осевая нагрузка Fa действует на подшипник опоры А.

7.2 Выбор типа подшипника качения

Тип подшипника выбирается в зависимости от величины отно-

шения Fa' осевой и радиальной нагрузок. Определим это отношение

Fr

для наиболее нагруженного подшипника опоры А.

F'a = 390,58 = 0,25. FrА 1558

В соответствии с рекомендациями ( Fa' ≥ 0,25) главы 2 методи-

Fr

ческих указаний [6] следует использовать радиально-упорные шариковые или конические роликоподшипники. Выбираем более дешёвые конические роликоподшипники, что и отражено на рисунке 7.1.

52