К задаче 137

Последовательность решения задачи:

1. По заданному диаметру вала d выбрать роликоподшипник ко­нический однорядный легкой серии с указанием его условного обозна­чения и выписать из таблицы ГОСТа значение его динамической грузоподъемности С_r, статической грузоподъемности С_о, размеры под­шипника d, D, Т и коэффициенты осевого нагружения е и Y по Приложению 49.

2. Вычертить расчетную схему нагружения вала силами F_t1, F_r1 и F_a1, а также опорными реакциями в двух взаимно перпендикулярных плоскостях ху и хz.

3. Определить расстояние от торцов подшипников до точек при­ложения опорных реакций (см. рис. 14): a=0,5Т+[(d+D)e]/6.

4. Определить силы, действующие на зубья конической шестерни: радиальную F_r1 и осевую F_a1: F_r1= F_t1 tgα_ωcosδ₁ и F_a1= F_t1 tgα_ωsinδ₁, приняв угол зацепления а_ω = 20° и угол делительного конуса шестерни δ₁= 27°.

5. Определить опорные реакции подшипников в вертикальной плоскости R_1В и R_2В от сил F_r1 и F_a1 и в горизонтальной плоскости R_1Г и R_2Г от силы F_t1. По рис. 14 расстояние между точками приложения радиальных реакций равно (l+2a)=(l,3C+2a).

Поэтому R_lВ=[F_rl(C-a)-F_ald_l/2]/(l,3C+2a); R_2в= [F_rl(C+l+a)-F_ald₁/2]/(l,3C+2a). F_1Г=[F_t1(C-a)]/(1,3С+2а); R_2r=[F_tl(C+l+a)]/(l,3C+2a).

6. Определить суммарные радиальные опорные реакции подшип­ников:

. получается, что R_r2>R _r1.

7. Определить осевые составляющие сил R_a: R_S1=0,83eR_r1 и R_S1=0,83eR_r1.

8. Определить результирующие осевые нагрузки подшипников
R_a1 и R_a2 по схеме осевых сил: Если R _S1<R _S2 и F_a1<(R_S2-R _S1), то R_a1=(R _S2-F_a1) и R_a2=R_S2.

Если же R _S1<R _S2, но F_al≥(R_S2-R _S1), то R_al=R _S1 и R_a2=R _S1+F_al.

9. Принять расчетные коэффициенты V, К_б и К_Т (см. Приложение 44).

10. Выбрать коэффициенты радиальной X и осевой Y нагрузок по таблице ГОСТа подшипников (см. п. 1 данной задачи) и определить эквивалентные нагрузки на подшипники.

Для подшипника 2 обычно, если отношение R_a2/VR_r2<e, то Х=1, Y=0, и эквивалентная нагрузка R_E2=XVR_r2К_бK_t.

Для подшипника 1 обычно, если отношение R_a1/VR_r1>e, то тогда Х=0,4, а коэффициент Y принимается по таблице ГОСТа для данного подшипника. В этом случае эквивалентная нагрузка: R_Е1=(XVR _r1+ YR_a1)K_бK_Т.

Возможен случай, когда R_a2/VR_r2>e иR_a1/VR _r1<e.

11. Определить расчетную долговечность L_10Н, (час), для более нагруженного роликоподшипника: .

Полученное значение L_10Н, час, должно быть боль­ше требуемой по условию задачи L_10Н>L_{Н треб}, в противном случае необходимо принять подшипник средней серии и повторить расчет.

Задача 138.Подобрать по ГОСТу роликоподшипники 1, 2 кони­ческие однорядные для вала червяка (рис. 15), диаметр цапф кото­рого d, а частота вращения n = 1440 об/мин. На витки червяка дей­ствуют силы: окружная F_t1, радиальная F_r1 и осевая F_a1. Делительный диаметр червяка d₁ = 64 мм, требуемая долговечность L_{Н треб} и расстоя­ние от торца подшипника до точки приложения сил а₁. Нагрузка на подшипники с умеренными толчками при температуре t<100°С. Данные своего варианта принять по табл. 28.

Рис. 15 (к задачам 138, 139)

Таблица 28

Данные для расчёта	Варианты
Ft1, кН	0,8	0,6	0,32	0,4		1,2	1,3		0,7	1,4
Fr1, кН	1,25	1,1	0,6	0,73	1,4	1,8		1,7	1,25	2,2
Fa1, кН	3,5		1,6				5,2	4,6	3,4
d, мм
а1, мм
LН треб, час	12·103	10·103	6·103