Кинематический расчет привода. Подбор электродвигателя. Уточнение передаточных чисел привода. Определение частот вращения и вращающих моментов на валах привода, страница 7

t_å= 16000 ч; F_t1 = 5035.8H; F_r1 = 1853.3H; F_а = 186.54 H; F_t2 = 1575.25H; F_r2 = 512.8 H; d_П1 = 40 мм; d_k = 60 мм;

a = 60 мм;

b = 75 мм;

d_2б =160 мм.

Действие осевой силы F_а заменяем моментом М_а:

М_а = F_а∙d_2б/2 = 160∙186,54/2 = 14923,3 Н∙мм.

Вычислим реакции опор в плоскости yoz.

åM_1y = 0;

åM_2y = 0;

Вычислим реакции опор в плоскости xoz.

åM_1x = 0;

åM_2x = 0;

Определяем общую радиальную нагрузку:

Осевая сила:

F_а1 = 0;

F_а2 = F_а = 186,54 H.

Выбор типа подшипников:

F_а1/ F_r1 = 0/3757 = 0 < 0,35;

F_а2/ F_r2 = 186,54/4842,84 = 0,04 < 0,35.

Для обеих опор принимаем шариковые радиальные подшипники.

Для обеих опор предварительно принимаем подшипник легкой серии 308 ГОСТ 8338 – 75. Из табл. 24.10 [1] для принятого подшипника находим:

С_r1 = 53900 H; С_r01 = 32800 H.

Принимаем коэффициент вращения кольца V = 1, так как вращается внутреннее кольцо подшипника.

Находим относительную осевую нагрузку [1]:

F_а1/ С_r01 = 0/17800 = 0, следовательно: Х = 1; Y = 0.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка вычисляется по формуле [1]:

P_r1 = (V∙X∙F_r1 + Y∙F_а1)∙K_б∙К_т.                                 (19)

Значение коэффициента безопасности K_б принимаем по табл. 7.4 [1]: K_б = 1,3.

Значение температурного коэффициента К_т принимают в зависимости от рабочей температуры: при t_раб £ 100 °С  К_т = 1 ([1], c. 107).

Вычислим эквивалентную динамическую радиальную нагрузку, подставив все значения коэффициентов и величин в выражение (19):

P_r1 = (1∙1∙3757 +0∙0)∙1,3∙1 = 4884 Н.

Расчетный ресурс L_sah1 подшипника, ч [1]:

                                                                             (20)

Коэффициент долговечности а₁ принимают по табл. 7.5 [1]: а₁ = 1.

Коэффициент а₂₃ принимают в зависимости от типа подшипника. В данном случае а₂₃ = 0,8 ([1], c. 108).

Показатель степени для шариковых подшипников к = 3 ([1], c. 108).

Подставим все значения коэффициентов и величин в выражение (20):

Так как L_10ah1 >t_å (27314 > 16000), то есть расчетный ресурс больше требуемого, следовательно, предварительно приняты подшипник 308 ГОСТ 8338 – 75 пригоден.

Подбор подшипников тихоходного (выходного) вала

 

Исходные данные:

t_å = 16000 ч;

F_t.т=1575,25 H; F_r.т =512,8 H; d_т.П = 65 мм;

a = 60 мм;

b = 150 мм;

c = 138 мм.

Со стороны муфты на вал действует радиальная сила F_м, вычисляемая по формуле [1]:

.

Выбираем схему установки подшипников “враспор”.

Вычислим реакции опор в плоскости yoz.

åM_1y = 0;

åM_2y = 0;

Вычислим реакции опор в плоскости xoz.

åM_1x = 0;

åM_2x = 0;

Определяем общую радиальную нагрузку:

Осевая сила:

F_а1 = 0;

F_а2 = 0.

Выбор типа подшипников:

F_а1/ F_r1 = 0/1359 = 0 < 0,35;

F_а2/ F_r2 = 0/8454 = 0 < 0,35.

Для обеих опор предварительно принимаем шариковые радиальные подшипники легкой серии 211 ГОСТ 8338 – 75. Из табл. 24.10 [1] для принятых подшипников находим:

С_r = 43600 H; С_r0 = 25000 H.

Дальнейший расчет проводим для более нагруженной опоры 2.

Принимаем коэффициент вращения кольца V = 1, так как вращается внутреннее кольцо подшипника.

Находим относительную осевую нагрузку [1]:

F_а2/ С_r0 = 0/25000 = 0, следовательно: Х = 1; Y = 0.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка вычисляется по формуле [1]:

                                         P_r = (V∙X∙F_r2 + Y∙F_а2)∙K_б∙К_т,                                    (23)

Значение коэффициента безопасности K_б принимают по табл. 7.4 [1]: K_б = 1,3.

Значение температурного коэффициента К_т принимают в зависимости от рабочей температуры: при t_раб £ 100 °С  К_т = 1 ([1], c. 107).

Подставим все значения коэффициентов и величин в выражение (23):

P_r = (1∙1∙8454 +0∙0)∙1,3∙1 = 10990 Н.

Расчетный ресурс L_sah подшипника, ч [1]:

                                                                              (24)

Коэффициент долговечности а₁ принимают по табл. 7.5 [1]: а₁ = 1.