Результаты проверочного расчёта выходного вала

K _т – температурный коэффициент (для подшипников из стали ШХ15 примем K _т = 1 при рабочей температуре до 100°С.

Определение эквивалентной динамической нагрузки

Эквивалентная нагрузка рассчитывается для подшипника

опоры А по формуле P_rA = (X F_rA + YF_xА) K _б K _т, (14, а)

опоры В по формуле P_В = (X F_rВ + YF_xВ) K _б K _т, (14, б)

где F_rA и F_rВ – радиальные силы, действующие на А - опору и В – опору;

F_xА и F_xВ – осевые силы, действующие на А - опору и В – опору;

X и Y – коэффициенты, учитывающие влияние соответственно радиальной и осевой составляющих реакции в данной опоре.

В каталоге подшипников указан также параметр осевой нагрузки е.

Если отношение F_xА / F_rA £ е, то влияние осевой силы F_xА на работоспособность подшипника А - опоры не учитывается и в (14, а) X = 1, Y = 0.

Если F_xА / F_rA > е, то влияние осевой нагрузки становится больше, чем радиальной (X < 1 и X < Y).

Аналогично решается вопрос с назначением коэффициентов X и Y для подшипника В - опоры.

Особенности расчёта F_xА и F_xВ радиально-упорных шарикоподшипников и и роликовых конических подшипников связаны с тем, что при действии радиальных нагрузок F_rA и F_rB (рис. 9, а) в подшипниках возникают осевые силы, соответственно, S_A и S_B (рис. 9, б).

Рис. 9. Схема сил, действующих на опоры с радиально-упорными и коническими подшипниками на конические роликоподшипники

б)

S A

S B

Fx

A

FxA

а)

a

FxB

FrB

FrA

Fx

R

R = (Ft2 + Fr2)

Лист

Примем, что при монтаже не создан осевой натяг подшипников, тогда

S_А = 0,83 eF_rА и S_В = 0,83 eF_rВ – для конических роликоподшипников,

S_А = eF_rА и S_В = eF_rВ – для шарикоподшипников.

При наличии осевого люфта вал с внутренними кольцами подшипников под действием сил F_x, S_А и S_В сместится в сторону одной из опор.

Если сумма S = S_A + F_x – S_B > 0, то вал сместиться в сторону правой опоры; следовательно, на левую опору действует только внутренняя сила S_A и поэтому F_xA = S_A. Из уравнения равновесия F_x + F_xA – F_xB = 0 определим силу F_xB = F_x + F_xA = F_x + S_A.

Если сумма S < 0, то вал сместиться в сторону левой опоры, на правую опору в осевом направлении будет действовать только внутренняя сила S_B, соответственно, F_xB = S_B. Из уравнения F_x + F_xA – F_xB = 0 следует, что сила F_xA = S_B – F_x.

Последовательность определения эквивалентной нагрузки

1. Определить значение параметра осевой нагрузки e по каталогу.

2. Вычислить значения внутренних осевых сил S_A и S_B.

3. Вычислить сумму сил S = S_A + F_x – S_B; определить F_xА и F_xВ.

4. Определить отношения F_xА / F_rA и F_xВ / F_rВ и сравнить их с величиной e; назначить коэффициенты X и Y для каждого из подшипников вала

5. Рассчитать эквивалентную нагрузку

для А - опорызначение P _A = (X F_rA + YF_xА) K _б K _т,

для В - опорызначение P _В = (X F_rВ + YF_xВ) K _б K _т.

Расчёт ресурса L_sаh подшипников выходного вала редуктора

1. По каталогу параметр e = …… для подшипника 46…...

2. Значение осевой силы S_A = …….. = ……. Н; S_B = …….. = …….Н.

3. Значение S = S_A + F_x – S_B = …………………. = ……… > или < 0.

Значение F_xА = …………Н; значение F_xВ = …………Н.

4. Отношение F_xА / F_rA = ………. = …… > или < е; следовательно, при расчёте ресурса подшипника опоры А принимаем Х = ……и Y = ……..

Отношение F_xВ / F_rВ = ………. = …… > или < е; следовательно, при расчёте ресурса подшипника опоры В принимаем Х = ……и Y = …….

5. Эквивалентная нагрузка

– А - опоры P_A = (X F_rA + YF_xА) K _б K _т = ……………………….. = ……. Н;

– В - опоры P_В = (X F_rВ + YF_xВ) K _б K _т = ……………………….. = ……. Н.

Лист

6. Расчётный ресурс подшипника опоры А

106

60 n

С

K б K т Рr

m

4. РАСЧЁТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ