Расчетно-пояснительная записка

 Реакции  опор от консольной силы:

  определяем по формуле [1, c.110]

   принимаем  , тогда реакции можно найти из уравнений моментов

   
 
 

 Для  второй реакции имеем  , тогда получим:

   

   Определим суммарные реакции опор

   Направление силы мы не занем, поэтому не знаем и направления реакции от силы. Рассмотрим наиболее опасный случай, когда направление реакций от силы совпадает с направлением реакции от сил действующих в зацеплении.

   Тогда полные реакции равны:

   

   

   Поучается что опора 2 более нагружена, следовательно  дальнейший расчет ведем по ней.

   Проводим  расчет на заданный ресурс.

   1) Вычиcляем эквивалентную нагрузку.

    , где  коэффициент эквивалентности, определяется по заданному режиму нагружения. Для 3 режима нагружения

    =0,56.

   Назначаем подшипник легкой серии 12207

   Для принятых подшипников по таблице 24.14 [1, c.463] определяем и

    ,

   Тогда ресурс при заданной вероятности  отказа

   Где коэффициент безотказной работы [1, с.119] коэффицент зависящий от условий работы [1, с.119], n частота вращения кольца, k=10/3, см. [1, с.119]. Pr- динамическая эквивалентная нагрузка. 

   Где некоторые коэффициенты значения определяются

   [1, с.117-118], V=1 т.к вращается внутреннее кольцо, тогда

   

   Отсюда  ресурс  

                                    196000>10000

   Проверка  , 1,775<15,95, следовательно подшипник подходит. 

   5.2 Расчет подшипников на промежуточном  валу.

   Расчетная схема.

   

   Силы, действующие в зацеплении:

   Для быстроходной ступени.

   F_r=1226,6H- радиальная нагрузка

   F_A=1468,8H- осевая сила,

   F_t=3032,6Н- окружная сила.

   Для тихоходной.

   F_r=3572,3H- радиальная нагрузка

   F_A=4278,8H- осевая сила,

   F_t=8833,3Н- окружная сила.

   Осевую  силу в расчетах не учитываем, т.к  она компенсируется. (см. рис)

   Определяем  реакции опор от сил действующих  в зацеплении:

   В силу симметричности конструкции и  сил можно сразу определить реакции от сил действующих в зацеплении:

   

   

 Тогда  полные реакции равны:

   

   Опоры нагружены одинаково, дальнейший расчет ведем по опоре 2.

   Проводим  расчет на заданный ресурс.

   1) Вычиcляем эквивалентную нагрузку.

    , где  коэффициент эквивалентности, определяется по заданному режиму нагружения. Для 3 режима нагружения

    =0,56.

   Назначаем подшипник легкой серии 12207

   Для принятых подшипников по таблице 24.14 [1, c.463] определяем и

   ,

   Тогда ресурс при заданной вероятности отказа

   Где коэффициент безотказной работы [1, с.119] коэффицент зависящий от условий работы [1, с.119], n частота вращения кольца, k=10/3, см. [1, с.119]. Pr- динамическая эквивалентная нагрузка. 

   Где некоторые коэффициенты значения определяются

   [1, с.117-118], V=1 т.к вращается внутреннее кольцо, тогда

   

   Отсюда  ресурс  

                                    154000>10000

   Проверка  , 2,951<15,95, следовательно подшипник подходит. 

   5.3 Расчет подшипников на тихоходном  валу

   Расчетная схема.

   

   Силы, действующие в зацеплении:

   F_r=3572,3H- радиальная,

   F_A=4278,2H- осевая сила,

   F_t=8833,3Н- окружная сила.

   Осевую  силу в расчетах не учитываем, т.к  она компенсируется. (см. рис)

   Определяем  реакции опор от сил действующих  в зацеплении: 
 

   В силу симметричности сил, можно записать:

   

     

     Реакции опор от консольной  силы:

    определяем по формуле [1, c.110]

     Реакции можно найти из уравнений моментов:

   

    Для второй реакции имеем  , тогда получим:

   

   Определим суммарные реакции опор

   Направление силы мы не знаем, поэтому не знаем и направления реакции       от силы. Рассмотрим наиболее опасный случай, когда направление реакций от силы совпадает с направлением реакции от сил действующих в зацеплении.

   Тогда полные реакции равны:

   

   

   Поучается что опора 1 более нагружена, следовательно  дальнейший расчет ведем по ней.

   Вычисляем эквивалентную нагрузку:

   

   Предварительно  назначаем подшипники легкой серии- 7212А. Схема установки враспор.

   Для них по таблице 24.16 [1, c.465] находим =91,3кН, e=0,4 Y=1,5

   Минимально  необходимая для работы подшипника осевая сила

   

   По  расчетной схеме определяем 

   Отношение , что меньше е=0,4, тогда для опоры 1 Х=1 а Y=0. 

   Определяем  эквивалентную динамическую нагрузку.

   

   Вычислим  расчетный скорректированный ресурс при  , и n=41,5

    

                              6 3000>10000

   Проверка  условия 

   Выполняем расчет при наибольших значениях  сил переменного режима нагружения, для наиболее нагруженной опоры.

   

   

   

                          23,872<45,7

   Следовательно данный подшипник пригоден. 

5.4  Расчёт  подшипников на приводном валу

   Расчетная схема

 

 Определение  сил, нагружающих подшипники

   Дано: F_t=6300 H- окружная сила,

          F_r- радиальная сила,

   F_r=1,5F_t=9450 H; [1, c.110]

   Реакции от сил нагружающих звездочку

    , отсюда определяем 

    = =  

   Очевидно  что =

    , следовательно  

   

 Реакции  опор от консольной силы:

    определяем по формуле [1, c.110]

     Реакции можно найти из уравнений  моментов:

   

    Для второй реакции имеем  , тогда получим:

   

   Определим суммарные реакции опор

   

   

   Поучается что опора 1 более нагружена, следовательно  дальнейший расчет ведем по ней. 

   Принимаем подшипник 1312

   d=60мм, D=110мм, В=22мм, С_r=57кH, e=0.23

   Осевых  сил нет, значит

   Вычисляем эквивалентную нагрузку

   

       Вычислим эквивалентную динамическую  нагрузку:

   

       Расчётный ресурс ( долговечность)  подшипника, ч 

    

   Полученный  ресурс превышает требуемый ресурсL^’_sah=10000ч.

   Проверим  условие   

   

     21,357<57- условие выполняется, следовательно,  подшипник подходит. 

       5.5 Посадки подшипников. 

   Для всех подшипников проходят следующие  условия 

   Внутреннее  кольцо вращается вместе с валом  и имеет циркуляционное нагружение, так как выполняется условие   , то по таблице 7.8 [1, с.131] выбирается поле допуска на вал k6

   Наружное кольцо подшипника неподвижно, нагружение местное.

   По  табл.7.9[1 с.131] выбирается поле допуска  отверстия H7. 
 
 
 
 
 

   6. Поверочный  расчёт валов на прочность

6.1.Расчёт  тихоходного вала 

6.1.1.Расчёт  тихоходного вала на статическую  прочность