Радиальная сила
где
- коэффициент эквивалентности. Для режима нагружения II [2 c.118].Минимально допустимые осевые нагрузки:
Осевые нагрузки:
V- коэффициент вращения кольца, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.
Принимаем X=0.4 [2 c.116]. Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка
где
- коэффициент безопасности, по таблице 7.6 [2 c.118] ; - температурный коэффициент, [2 c.117].Расчетный ресурс (долговечность) подшипника (ч):
где
- коэффициент долговечности, по таблице 7.7 [2 c.119] ; - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, [2 c.119]. , следовательно выбранный подшипник подходит.5.2.4 Подбор посадки подшипника
Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное
по таблице 7.8 [2 c.131] выбирается поле допуска на вал
Нагружение наружнего кольца подшипника - местное.
По таблице 7.9 [2 c.131] выбирается поле допуска на отверстие H7.
5.3 Расчет подшипников на тихоходном валу
5.3.1 Определение сил, нагружающих подшипник
Реакции от сил в зацеплении:
-вертикальные составляющие:
-горизонтальные составляющие:
Полные реакции.
Более нагруженной является опора 2. Дальнейший расчет будет вестись по ней.
Выбирается подшипник 7224 ГОСТ 27365-87 с параметрами:
d =120 мм, D = 180 мм, В =36 мм , Cr= 252 кH, Cor=236,6 кH, e=0,369, Y=1.624 .
Радиальная сила
где
- коэффициент эквивалентности. Для режима нагружения II [2 c.118].Минимально допустимые осевые нагрузки:
Осевые нагрузки:
V- коэффициент вращения кольца, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.
Принимаем X=0.4 [2 c.116]. Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка
где
- коэффициент безопасности, по таблице 7.6 [2 c.118] ; - температурный коэффициент, [2 c.117].Рассчитывается ресурс:
где
- коэффициент долговечности, по таблице 7.7 [2 c.119] ; - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, [2 c.119]. , следовательно выбранный подшипник подходит.5.3.4 Подбор посадки подшипника
Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.
по таблице 7.8 [2 c.131] выбирается поле допуска на вал
Нагружение наружного кольца подшипника - местное
По таблице 7.9 [2 c.131] выбирается поле допуска на отверстие H7.
6. Проверочный расчет валов на прочность
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок.
Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности.
6.1.1 Расчет вала на статическую прочность.
Расчетная схема представлена на рис.1:
Наиболее опасным является сечение I-I.
Определяем геометрические характеристики опасного сечения:
Определяем напряжения в сечении I-I:
Частные коэффициенты запаса:
,где
- пределы текучести материала по нормальным и касательным напряжениям, , [2, с. 185].Общий коэффициент запаса прочности:
6.1.2 Расчет вала на сопротивление усталости.
Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла: