Расчет подшипников по динамической грузоподъемности

Проверка подшипников ведущего вала

Эквивалентная динамическая нагрузка ,

где X – коэффициент радиальной нагрузки, V – коэффициент вращения кольца(V=1 при вращении относительно нагрузки внутреннего колеса),

F_r – радиальная нагрузка на подшипник, Y – коэффициент осевой нагрузки,

F_a – осевая нагрузка на подшипник, =1,3 - коэффициент безопасности,

- коэффициент влияния температуры ( при ).

Осевая сила на валу .

[5, табл.7.5.2]

Осевая составляющая радиальной нагрузки:

; .

Т.к. , то

; .

Определяем значения X и Y:

, тогда X=0,56, Y=1,5 [4, табл. 16.9].

, тогда X=1, Y=0.

Тогда эквивалентная динамическая нагрузка равна:

;

.

Т.к. , то расчет долговечности ведем по первому подшипнику.

где – частота вращения вала;

- динамическая грузоподъемность;

p – показатель степени (p=3 для шариковых подшипников).

.

Проверка подшипников ведомого вала

Эквивалентная динамическая нагрузка ,

где X – коэффициент радиальной нагрузки, V – коэффициент вращения кольца(V=1 при вращении относительно нагрузки внутреннего колеса),

F_r – радиальная нагрузка на подшипник, Y – коэффициент осевой нагрузки,

F_a – осевая нагрузка на подшипник, =1,3 - коэффициент безопасности,

- коэффициент влияния температуры ( при ).

Осевая сила на валу .

[5, табл.7.5.2]

Осевая составляющая радиальной нагрузки:

; .

Т.к. , то

; .

Определяем значения X и Y:

, тогда X=1, Y=0 [4, табл. 16.9].

, тогда X=0,56, Y=1,5.

Тогда эквивалентная динамическая нагрузка равна:

;

.

Т.к. , то расчет долговечности ведем по второму подшипнику.

где – частота вращения вала;

- динамическая грузоподъемность;

p – показатель степени (p=3 для шариковых подшипников).

.

Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений

Методика расчета

Для закрепления на валу зубчатого колеса, шкива и муфты применяются призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360-78.

Рисунок 12.1 – Шпоночное соединение

Так как высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, расчет сводится к проверке размеров по допускаемым напряжениям при принятой длине [2. с.73]:

,

где T - крутящий момент на валу, ;

d - диаметр вала, мм;

h - высота шпонки, мм;

t₁ - заглубление шпонки в валу, мм;

l – полная длина шпонки, мм;

b - ширина шпонки, мм.

Расчет соединения вал-колесо

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , [5, табл. 9.1.2] . Принимаем длину шпонки Тогда:

, что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 16´10´63 ГОСТ 23360-78.

Расчет соединения вал-шкив

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , [5, табл. 9.1.2] . Принимаем длину шпонки Тогда:

, что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 8´7´28 ГОСТ 23360-78.