Примечание: Образцы выполнения задач 11, 12 - для защиты модуля 7.

Задача 11. Выполнить проектный расчет вала, указанного на рис.1 задачи 15 части 1, если допускаемое напряжение [τ_к ] = 25 МПа. Необходимые данные для расчета взять из задачи 15.

Решение: 1. Определить диаметр входного участка вала

Принять по стандарту d =

2. Принять диаметры характерных участков вала по соответствующим стандартам:

- под уплотнение d_у =

- под подшипник d_п =

- под зубчатое колесо d_к =

3. Выполнить эскиз вала

Задача 12. (для самостоятельной работы). Выполнить проектный расчет вала, указанного на рис.1 задачи 23 части 1, если допускаемое напряжение [τ_к ] = 25 МПа. Необходимые данные для расчета взять из задачи 23.

1. Определить диаметр входного (выходного) участка вала

2. Принять диаметры характерных участков вала

3. Выполнить эскиз вала

Тема3.15Опоры валов и осей

Примечание: Образцы выполнения задач 13, 14 - для выполнения практической работы (задачи 15, 16 далее) по индивидуальным вариантам и защиты модуля 7.

Задача 13. Подобрать подшипники качения для ведущего вала прямозубого цилиндрического редуктора. Радиальные нагрузки на опоры: F_r1 = 2,25 кН, F_r2 = 2,13 кН; диаметр цапфы d_п = 35 мм; частота вращения вала n₁ = 324 об/мин; требуемый ресурс L_{h тр} = 20 000 ч. Нагрузка постоянная. Кратковременные перегрузки до 130 %. Температура до 40^оС.

Решение: 1.Определить тип подшипника

Так как редуктор по условию задачи прямозубый (осевые нагрузки на опоры отсутствуют),то тип подшипника 000 – шариковый радиальный.

2. Определить типоразмер подшипника

Подбор начинаем с легкой серии (цифра 2), d_п = 35 мм делим на пять (цифра 07) – получаем типоразмер подшипника №207

3. Выписать по справочнику данные подшипника №207

Динамическая грузоподъемность С =

4. Определить эквивалентную нагрузку на подшипник

F_э = к х F_r к_б к_т ,

где к – коэффициент вращения, к = 1, т.к. вращается внутренне кольцо подшипника,

х – коэффициент при радиальной нагрузке, х = 1, т.к. отсутствует осевая нагрузка на пошипник,

F_r - радиальноя нагрузка на подшипник,

к_б - коэффициент безопасности, к_б = 1,3, т.к. по условию кратковременные перегрузки до 130 %,

к_т - температурный коэффициент, к_т = 1, т.к.. по условию температура не превышает 100 ^оС.

F_э1 =

F_э2 =

5. Определить долговечность подшипника

6. Определить ресурс подшипника

7. Сделать вывод о пригодности подшипника

Условие пригодности подшипника - . В нашем примере:

Условие не выполняется. Значит меняем легкую серию на среднюю - типоразмер №307, для него выписываем по справочнику С = , и расчет повторяем с пункта 5:

Вывод:

Задача 14. Проверить пригодность подшипника качения № 208 для ведомого вала прямозубого цилиндрического редуктора. Радиальные нагрузки на опоры:F_r1= 2,43 кН, F_r2 = 1,86 кН. Частота вращения вала n₂ = 365 об/мин, требуемый ресурс L_{h тр} = 20 000 ч. Нагрузка постоянная. Кратковременные перегрузки до 130 %. Температура до 40^оС.

Решение: 1. Выписать по справочнику данные подшипника №208

Динамическая грузоподъемность С =

2. Определить эквивалентную нагрузку на подшипник

F_э = к х F_r к_б к_т

F_э1 =

F_э2 =

3. Определить долговечность подшипника

4. Определить ресурс подшипника

5. Сделать вывод о пригодности подшипника

Условие пригодности подшипника - . В данном примере

Задача 15 (для самостоятельной работы). Подобрать подшипники качения для ведущего вала прямозубого цилиндрического редуктора. Радиальные нагрузки на опоры: F_r1 = кН, F_r2 = кН; диаметр цапфы d = мм; частота вращения вала n₁ = об/мин; требуемый ресурс L_{h тр} = ч. Нагрузка постоянная. Кратковременные перегрузки до 150 %. Температура до 40^оС.

1. Определить тип подшипника

2. Определить типоразмер подшипника

3. Выписать по справочнику данные подшипника

4. Определить эквивалентную нагрузку на подшипник

F_э = к х F_r к_б к_т

F_э1 =

F_э2 =

5. Определить долговечность подшипника

6. Определить ресурс подшипника

7. Сделать вывод о пригодности подшипника

Задача 16 (для самостоятельной работы). Проверить пригодность подшипника качения № … для ведомого вала прямозубого цилиндрического редуктора. Радиальные нагрузки на опоры:F_r1= кН, F_r2 = кН. Диаметр цапфы d = мм. Частота вращения вала n₂= об/мин, требуемый ресурс L_{h тр} = ч. Нагрузка постоянная. Кратковременные перегрузки до 150 %. Температура до 40^оС.

Решение: 1. Выписать по справочнику данные подшипника №

2. Определить эквивалентную нагрузку на подшипник

F_э = к х F_r к_б к_т

F_э1 =

F_э2 =

3. Определить долговечность подшипника

4. Определить ресурс подшипника

5. Сделать вывод о пригодности подшипника