18.1 Определение реакций в опорах

Реакции в опорах определяем на основании уравнения равновесия

18.1.1 В вертикальной плоскости

F_r2 х l₁ – R_ВY (l₁ + l₂) = 0

Из-за симметричного расположения принимаем l₁=l_2. По компоновочной схеме принимаем l=35 мм

Отсюда реакция опоры В в вертикальной плоскости

R_АY(l₁+l₂) - F_r2l₂ = 0

Проверка:

118,5 – 237 – 118,5 = 0

18.1.2 В горизонтальной плоскости:

F_t2I₁ – R_ВX (I₁ + I₂) = 0

-R_АX(l₁+l₂) + F_t2l₂ = 0

Проверка:

325 – 650 + 325 = 0

ВЫВОД: Реакции в опорах определены верно.

18.2 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

Эпюры изгибающих моментов строят в двух плоскостях.

18.2.1 Горизонтальная плоскость:

Момент под колесом:

18.2.2 Вертикальная плоскость:

Момент под колесом:

18.3 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

ВЫВОД: По эпюрам определяем опасное сечение, опасным сечением будет место посадки колеса. Здесь действует максимальный крутящий и изгибающий моменты, поэтому дальнейшие расчеты ведут по одному сечению.

Подбор и расчет подшипников

Подбор и расчет подшипников ведомого вала ведем по наиболее нагруженной опоре В. Требуемый ресурс долговечности подшипников по заданию L_h = 12000 ч.

19.1 Учитывая сравнительно небольшую осевую силу назначаем по [10] для ведомого вала шариковые радиальные однорядные подшипники легкой узкой серии, условное обозначение 206 со следующими характеристиками:

Внутренний диаметр подшипника, d = 30 мм;

Наружный диаметр подшипника, D = 62 мм;

Ширина подшипника, B = 16 мм;

Фаска подшипника, r = 1,5 мм;

Динамическая грузоподъемность: C_r = 19,5 кН

Статическая грузоподъемность: С_о = 10 кН

19.2 Определяем эквивалентную радиальную нагрузку по формуле:

 эквивалентная нагрузка

х =1; К_t = 1; К_б = 1;

 Н

Отсюда Р = 346 Н

19.3 Находим эквивалентную долговечность:

, где                            (16.31 [2])

по табл. 8.12 [2]  = 0,25

L_h = 12000 часов (задано)

Получим:

L_hE = 0,25 х 12000 = 3000 ч.

19.3.1 Определяем ресурс подшипника:

L_E = 60 х 10^-6 х n х L_hE = 60 х 10^-6 х 420 х 3000 = 75,6 млн.об. (16.28 [2])

n = n₂ = 420 об/мин.

19.3.2 По табл. 16.3 [2]:

а₁ = 1,0 – коэффициент надежности;

а₂ = 1,0 – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации.

19.4 Определяем потребную динамическую грузоподъемность выбранного подшипника и сравниваем ее с паспортной.

С_{(потребная)} ≤ С_{(паспортная)}                                                       (16.26 [2])

19.4.1

С_{(потребная)} = Р , где

Р = Р_r = 346 Н

р = 3 (для шариковых подшипников)

L = L_E = 75,6 млн.об.

С_{(потребная)} = 346

Итак: С_{(потребная)} = 1463 Н < С_{(паспортная)} = 19500 Н

Условие выполняется

19.5 Проверяем подшипник на статическую грузоподъемность:

Эквивалентная статическая нагрузка

Р_о = Х_о х F_r + Y_о х F_t, где                                                          (16.33 [2])

Для шарикоподшипников:

Коэффициенты радиальной и осевой статических нагрузок: Х_о = 0,6 и Y_о = 0,5

С учетом возможной двух кратной перегрузки:

Р_о = 2 х (0,6 х 237 + 0,5 х 650) = 934 Н < 10000 Н

Условие выполняется.