PE1 = (VX Fr1 + Y FA1) Кб Kt = 884.7 * 1 * 1.2 = 1061.6 H;
PE2 = ( 1 * 0.4 * 964.6 + 1.66 * 828.3) * 1.2 * 1 = 2112.9 H.
Для більш навантаженої опори 2, потрібна динамічна вантажепід’ємність:
Сп = PE2 РÖLn n * 60 / 106 = 2112.9 3.33Ö17423 * 1455 * 60 / 106 = 19.075 H < Сr = 29600H – підшипник придатний до використання.
Базова довговічність :
L10 = (Сr / PE2 )3.33 = (29600 / 2112.9 )3.33 = 6569.8 млн.об.
L10n =106 * L10 / 60 * n = 106 * 6569.8 / 60 * 1455 = 75255 годин > Ln = 17423 – заміна підшипника протягом строку експлуатації не потрібна.
8.2 Підбір підшипників для проміжного вала. Вал ІІ.
Дано : n = 361,25 об/хв – швидкість обертання вала.
dn = 25 мм – діаметр посадочного місця підшипника.
Радіальні навантаження на підшипники:
Fr1 = Ö RAy+ 2RAx2 = Ö 1892 + 6592 = 685,5 H;
Fr2 = Ö RBy2 + RBx2 = Ö 6572 + 54102 = 5449.7 H;
FA = FA1 - FA2 = 564 – 331 = 233 H – осьові навантаження.
Ln = tекв = 17423 годин – час роботи підшипників (потрібна довговічність)
1) Приймаємо конічний радіально – упорний підшипник середньої серії 7305, для якого Cr = 29.6 кH; e = 0.36; Y = 1.66 табл. 24,16[3].
2) Осьові складові від радіальних навантажень:
S1 = 0.83 * e * Fr1 = 0.83 * 0.36 * 685,5 = 204,8 H;
S2 = 0.83 * 0.36 * 5449,7 = 1628,3 H;
Так як S2 > S1 та FA < S2 - S1 , то FA1 = FA2 - FA = 1628.3 – 233 = 1395.3H;
FA2 = S2 = 1628.3 H;
3) Знаходимо відношення:
FA1 / V Fr1 = 13.95.3/ 1 * 685.5 = 2.03 > e = 0.36 – тому приймаємо Х = 0,4; Y = 1,66;
FA2 / V Fr2 = 1628.3 / 1 * 5449,7 = 0.298 < e = 0.36 – тоді Х = 1; Y = 0.
4) Еквівалентне динамічне навантаження при Кб = 1,2 – коефіцієнт безпеки; Kt = 1 – температурний коефіцієнт.
PE1 = (VX Fr1 + Y FA1) Кб Kt = (1 * 0.4 * 685.5 + 1.66 * 1395.3) * 1.2 = 3108.4 H;
PE2 = 1 * 5449.7 * 1.2 = 6539.6 H.
Для більш навантаженої опори 2, потрібна динамічна вантажепід’ємність:
Сп = PE2 РÖLn n * 60 / 106 = 6539.6 3.33Ö17423 * 361.25* 60 / 106 = 38855.
Базова довговічність :
L10 = (Сr / PE2 )3.33 = (29600 / 6539.6 )3.33 = 152.6 млн.об.;
L10n =106 * L10 / 60 * n = 106 * 152.6 / 60 * 361.25 = 7041.3 годин < Ln = 17423 – заміна підшипника потрібна через половину строку експлуатації.
8.3 Підбір підшипників для проміжного вала. Вал ІІІ.
Дано : n = 114,68 об/хв – швидкість обертання вала.
dn = 35 мм – діаметр посадочного місця підшипника.
Радіальні навантаження на підшипники:
Fr1 = Ö RAx2 + RAy2 = Ö 5081,32 + 615,62 = 5118,4 H;
Fr2 = Ö RBx2 + RBy2 = Ö 6110,52 + 3541,52 = 7062,6H;
FA = FA1 - FA2 = 304,8 – 3257,7 = 2952,9 H.
Ln = tекв = 17423 годин – час роботи підшипників (потрібна довговічність)
1) Приймаємо конічний радіально – упорний підшипник середньої серії 7307, для якого Cr = 48,1кH; e = 0.32; Y = 1.88.
2) Осьові складові від радіальних навантажень:
S1 = 0.83 * e * Fr1 = 0.83 * 0.32 * 5118,4 = 1359,4 H;
S2 = 0.83 * 0.32 * 7062.6 = 1875,8 H;
Так як S2 > S1 та FA > S2 - S1 , то FA1 = S1 = 1359,4 H;
FA2 = FA1 + FA = 1359,4 + 2952,9 = 4312,3 H.
3) Знаходимо відношення:
FA1 / V Fr1 = 1359,4/ 1 * 5118,4 = 0.26 < e = 0.32 – тоді Х = 1; Y = 0;
FA2 / V Fr2 = 4312,3 / 1 * 7062,6 = 0,61 > e = 0.32 – тоді Х = 0.4; Y = 1.88.
4)Еквівалентне динамічне навантаження при Кб = 1,2 – коефіцієнт безпеки; Kt = 1 – температурний коефіцієнт.
PE1 = (VX Fr1 + Y FA1) Кб Kt = 5118,4 * 1 * 1.2 = 6142 H;
PE2 = ( 1 * 0.4 * 7062.6 + 1.88 * 4312.3) * 1.2 * 1 = 13118,5 H.
Для більш навантаженої опори 2, потрібна динамічна вантажепід’ємність:
Сп = PE2 РÖLn n * 60 / 106 = 13118,5 3.33Ö17423 *114,68 * 60 / 106 = 45225.
Базова довговічність підшипника:
L10 = (Сr / PE2 )3.33 = (48100/ 13118,5 )3.33 = 75,68 млн.об.;
L10n =106 * L10 / 60 * n = 106 * 75,68 / 60 * 114,68 = 10998 годин < Ln = 17423 –підшипник придатний до використання без заміни.
8.4 Підбір підшипників для вихідного вала. Вал ІV.
Дано: n = 37.97 об/хв – швидкість обертання вала.
dn = 50 мм – діаметр посадочного місця підшипника.
Радіальні навантаження на підшипники:
Fr2 = Ö RAx2 + RAy2 = Ö 3034.82 + 37842 = 4850.6 H;
Fr1 = Ö RBx2 + RBy2 = Ö 5121.22 + 526.32 = 5148.1H;
FA = 3686.3 H – осьова сила.
Ln = tекв = 17423 годин – час роботи підшипників (потрібна довговічність)
1) Приймаємо роликовий конічний радіально – упорний підшипник середньої серії 7310, для якого Cr = 96,6 кH; e = 0.31; Y = 1.94
2) Осьові складові від радіальних навантажень:
S1 = 0.83 * e * Fr1 = 0.83 * 0.31 * 5148,1 = 1324,6 H;
S2 = 0.83 * 0.31 * 4850.6 = 1248 H;
Так як S2 < S1 та FA > 0, то FA1 = S1 = 1324.6 H;
FA2 = FA1 + FA = 1324.6 + 3686.3 = 5010.9 H;
3) Знаходимо відношення:
FA1 / V Fr1 = 1324.6/ 1 * 5148,1 = 0.25 < e = 0.31 – тоді Х = 1; Y = 0;
FA2 / V Fr2 = 5010.9 / 1 * 4850.6 = 1.03 > e = 0.31 – тоді Х = 0.4; Y = 1.94.
4)Еквівалентне динамічне навантаження при Кб = 1,2 – коефіцієнт безпеки; Kt = 1 – температурний коефіцієнт.
PE1 = (VX Fr1 + Y FA1) Кб Kt = 5148,1 * 1 * 1.2 = 6177.7 H;
PE2 = ( 1 * 0.4 * 4850.6 + 1.94 * 5010.9) * 1.2 * 1 = 13993.6 H.
Для більш навантаженої опори 2, потрібна динамічна вантажепід’ємність:
Сп = PE2 РÖLn n * 60 / 106 = 13993.6 3.33Ö1742.3 *37.97 * 60 / 106 = 21170 H < Cr = 96.6 кН – підшипник придатний до використання.
9. Розрахунок шпоночних з’єднань.
Розміри шпонок в поперечному перерізі встановлюють за стандартом в залежності від діаметра вала і вимог щодо роботоспроможності конструкцій, а їхню довжину визначають конструктивно в залежності від довжини маточини.
Прийняті розміри шпоночних з’єднань перевіряють розрахунком на зріз і зминання:
s3м = 4Т / d * ep * h £ [s]3м , мПа.
де Т – крутний момент на валу Н * мм.
d – діаметр вала, мм;
ep – розрахункова довжина шпонки, мм.
[s]3м = 140 ¸ 180, мПа – допустиме напруження зминання матеріалу шпонки Ст.6;
t3р = 2Т / d * ep * b £ [t]3р , мПа;
де b – ширина шпонки, мм.
[t]3р = 80 мПа – допустиме напруження на зріз;
9.1 Розрахунок шпоночного з’єднання валу І:
Дано: Т = 35.556 Н * м ; d = 32 мм;
b * h = 8 * 7 мм; ep = 32 мм; t1 = 4 мм; t2 = 3.3 мм
s3м = 4Т / d * ep * h = 4 * 35556 / 32 * 32 * 7 = 19.84 мПа < [s]3м = 160 мПа
t3р = 2Т / d * ep * b = 2 * 35556/ 32 * 32 * 8 = 8.68 мПа < [t]3р = 80 мПа;
e = ep + b = 32 + 8 = 40 мм;
b * h * e = 8 * 7 * 40 мм.
9.2 Розрахунок шпоночного з’єднання валу ІІ:
Дано: Т = 34,327 Н * м ; d = 22 мм;
b * h = 8 * 7 мм; ep = 32 мм; t1 = 4 мм; t2 = 3.3 мм;
s3м = 4Т / d * ep * h = 4 * 34327 / 22 * 32 * 7 = 27.86 мПа < [s]3м = 160 мПа;
t3р = 2Т / d * ep * b = 2 * 34327 / 22 * 32 * 8 = 12.19 мПа < [t]3р = 80 мПа;
Завантажити реферат