Техническая механика. Примеры выполнения заданий

Техническая механика
Последовательность решения задачи
Центр тяжести
Основные понятия кинематики
Растяжение и сжатие
Кручение
Изгиб
Определить опорные реакции
Детали машин
Определим числа зубьев шестерни и колеса
Предварительный расчет валов редуктора
Проверка долговечности подшипника
Проверка прочности шпоночных соединений
Тепловой расчет редуктора
Определение диаметра вала
Определение сил в стержнях
Расчет ступенчатого стержня
Строим расчетную схему балки.
РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
РАСЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
Расчет вала зубчатой передачи
Подбор подшипников для вала передачи
Расчет шпоночных соединений

Проверка долговечности подшипника

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии (307 – для ведущего вала, 312 – для ведомого вала); габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dп = 35 мм, dп2 = 60 мм по таблица 17.

Решаем вопрос о смазке подшипников. Принимаем для подшипников пластичную смазку. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичной смазки жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца с толщиной у = 12 мм.

Ведущий вал (рис. 4.).

Из предыдущих расчетов имеем
Р = 3938, Н, Рr = 1376, Н, Ра = 1181, Н.

Расстояние от линии действия окружной и радиальной сил до центра опоры (подшипника) определим следующим образом:

l1 = l2 = b1 / 2 + 18 + В / 2 + у, мм,

где у – толщина мазеудерживающего кольца, мм;

b1 – ширина шестерни, мм;

В = 21 – ширина подшипника, мм (см. таблица 17.), тогда

l1 =85 / 2 +18 + 21 / 2 + 12 = 83, мм.

Реакции опор: в плоскости xОz:

Rx1 = Rx2 =P / 2 = 3938 / 2 = 1969, H;

в плоскости yОz:

, Н.

, Н.

Проверка: Ry1 + Ry2 - Pr = 900,59 + 469,9 — 1376 = 0, Н.

Суммарные реакции:

Fr1 = R1 = 2165,8, Н.

Fr2 = R2 = 780,06, Н.

Рис. 4. Расчетная схема ведущего вала.

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 307 (см. таблица 16.):

d = 35 мм; D = 80 мм; В = 21 мм; С = 25,7 кН и С0 =17,6 кН.

Эквивалентная нагрузка по формуле:

,

в которой радиальная нагрузка Fr1 = 2060 Н; осевая нагрузка Fа = Ра = 1181 Н; V = 1 (вращается внутреннее кольцо); Kб = 1; Кт = 1.

Отношение ; этой величине (по таблица 23.)

соответствует е ≈ 0,3.

Отношение е; Х = 0,56 и Y = 1,45.

, Н.

Расчетная долговечность, млн. об. :

, млн. об.

Расчетная долговечность, ч:

, ч.

Ведомый вал (рис. 9.) несет такие же нагрузки, как и ведущий:

Р = 3938, Н, Рr = 1376, Н, Ра = 1181, Н

Из первого этапа компоновки l1 = l2 = 83, мм.

Рис. 5. Расчетная схема ведомого вала.

Реакции опор в плоскости хОz :

, Н. 

Проверка: Rх3 + Rх4 - P = 1969 + 1969 — 3938 = 0, Н.

в плоскости  уОz:

, Н.

 

Проверка: Ry3 + Ry4 - Pr = -519,017 + 1889,514 - 1376 = 0, Н.

Суммарные реакции:

Fr3 = R3 = 2036,26, Н.

Fr4 = R4 = 2728,96, Н.

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре. Намечаем радиальные шариковые подшипники 312 (таблица 17):

d = 60 мм; D = 130 мм; В = 31 мм; С = 62,9 кН и С0 = 48,4 кН.

Эквивалентная нагрузка  по формуле:

,

в которой радиальная нагрузка Fr2 = 1654 Н; осевая нагрузка Fа = Ра = 1181 Н; V = 1 (вращается внутреннее кольцо); Kб = 1; Кт = 1.

Расчетная долговечность,  млн. об. :

, млн. об.

Расчетная долговечность, ч:

, ч.

здесь n = 190 об/мин — частота вращения ведомого вала.

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников принимают от 36 000 ч (таков ресурс самого редуктора) до 10 000 ч (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 307 имеют ресурс Lh ≈ 11983 ч, а подшипники ведомого вала 312 имеют ресурс Lh ≈ 118000 ч.

Техническая механика. Примеры выполнения заданий