Техническая механика. Примеры выполнения заданий

Проверка долговечности подшипника

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии (307 – для ведущего вала, 312 – для ведомого вала); габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dп = 35 мм, dп2 = 60 мм по таблица 17.

Решаем вопрос о смазке подшипников. Принимаем для подшипников пластичную смазку. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичной смазки жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца с толщиной у = 12 мм.

Ведущий вал (рис. 4.).

Из предыдущих расчетов имеем
Р = 3938, Н, Рr = 1376, Н, Ра = 1181, Н.

Расстояние от линии действия окружной и радиальной сил до центра опоры (подшипника) определим следующим образом:

l1 = l2 = b1 / 2 + 18 + В / 2 + у, мм,

где у – толщина мазеудерживающего кольца, мм;

b1 – ширина шестерни, мм;

В = 21 – ширина подшипника, мм (см. таблица 17.), тогда

l1 =85 / 2 +18 + 21 / 2 + 12 = 83, мм.

Реакции опор: в плоскости xОz:

Rx1 = Rx2 =P / 2 = 3938 / 2 = 1969, H;

в плоскости yОz:

, Н.

, Н.

Проверка: Ry1 + Ry2 - Pr = 900,59 + 469,9 — 1376 = 0, Н.

Суммарные реакции:

Fr1 = R1 = 2165,8, Н.

Fr2 = R2 = 780,06, Н.

Рис. 4. Расчетная схема ведущего вала.

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 307 (см. таблица 16.):

d = 35 мм; D = 80 мм; В = 21 мм; С = 25,7 кН и С0 =17,6 кН.

Эквивалентная нагрузка по формуле:

,

в которой радиальная нагрузка Fr1 = 2060 Н; осевая нагрузка Fа = Ра = 1181 Н; V = 1 (вращается внутреннее кольцо); Kб = 1; Кт = 1.

Отношение ; этой величине (по таблица 23.)

соответствует е ≈ 0,3.

Отношение е; Х = 0,56 и Y = 1,45.

, Н.

Расчетная долговечность, млн. об. :

, млн. об.

Расчетная долговечность, ч:

, ч.

Ведомый вал (рис. 9.) несет такие же нагрузки, как и ведущий:

Р = 3938, Н, Рr = 1376, Н, Ра = 1181, Н

Из первого этапа компоновки l1 = l2 = 83, мм.

Рис. 5. Расчетная схема ведомого вала.

Реакции опор в плоскости хОz :

, Н. 

Проверка: Rх3 + Rх4 - P = 1969 + 1969 — 3938 = 0, Н.

в плоскости  уОz:

, Н.

 

Проверка: Ry3 + Ry4 - Pr = -519,017 + 1889,514 - 1376 = 0, Н.

Суммарные реакции:

Fr3 = R3 = 2036,26, Н.

Fr4 = R4 = 2728,96, Н.

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре. Намечаем радиальные шариковые подшипники 312 (таблица 17):

d = 60 мм; D = 130 мм; В = 31 мм; С = 62,9 кН и С0 = 48,4 кН.

Эквивалентная нагрузка  по формуле:

,

в которой радиальная нагрузка Fr2 = 1654 Н; осевая нагрузка Fа = Ра = 1181 Н; V = 1 (вращается внутреннее кольцо); Kб = 1; Кт = 1.

Расчетная долговечность,  млн. об. :

, млн. об.

Расчетная долговечность, ч:

, ч.

здесь n = 190 об/мин — частота вращения ведомого вала.

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников принимают от 36 000 ч (таков ресурс самого редуктора) до 10 000 ч (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 307 имеют ресурс Lh ≈ 11983 ч, а подшипники ведомого вала 312 имеют ресурс Lh ≈ 118000 ч.

Техническая механика. Примеры выполнения заданий