Розрахунок довговічності підшипників кочення

 

Фактична довговічність підшипника  в годинах.

 

;

 

де С – динамічна вантажопідйомність, кН.

Р – приведене навантаження, кН.

r - коефіцієнт форми тіла кочення,  - для кулькових підшипників,  - для роликових підшипників.

Приведене навантаження визначаємо:

 

 Н;

 

де V – "коефіцієнт кільця": V =1 при обертанні внутрішнього кільця, V =1,2 при обертанні зовнішнього кільця;

R, A – радіальне й осьове навантаження на підшипник;

X, Y – коефіцієнт приведення R, A; Х=1. [3 с. 68 табл.8.4]

 - коефіцієнт безпеки, залежить від умов роботи і серйозності наслідків аварії, що викликано відмовою підшипника. [3 с.65 табл. 8.1].

 - коефіцієнт температурного режиму. [3 с.65 табл. 8.2].

 - короткочасне перевантаження до .

 - при .

Для швидкохідного вала:

 

 

Н,

Н.

 

Рис. 5.1. Схема розташування підшипників на вхідному валі.

 

Еквівалентні сили:

 

Н,

Н.

 

Обираємо підшипники:

1-підшипник 7309 ГОСТ 27365-87

2-підшипник 4074913 ГОСТ 4657-82

3-підшипник 4074913 ГОСТ 4657-82

4-підшипник 7312 ГОСТ 27365-87

9-підшипник 8114 ГОСТ 27365-87

10-підшипник 8114 ГОСТ 27365-87

 

Таблиця 3. Характеристики підшипників

№ вала	Обознач. підшип.				Т, мм
1	7309	45	100	26	27,25	76100	59300
1	4074913	65	90	25	-	41000	52000
1	4074913	65	90	25	-	41000	52000
1	7212	60	110	23	23,75	72200	58400
1	8113	70	95	18	-	46000	113000
1	8113	70	95	18	-	46000	113000

 

 

Рис. 5.2. Схема розташування сил на вхідному валі.

 

Підшипники 7309 та 7312:

 

 

Опора А:

 

следовательно

 

Опора В:

 

следовательно

 

Визначаємо довговічність найбільш нагруженого підшипника:

 

годин

 

Підшипники 4074913 ГОСТ 4657-82:

На підшипники 3 та 4 діє сила ,

 

 годин.

 

На підшипники 9 та 10 діє сила ,

 

годин

 

Для тихохідного вала:

 

Рис. 5.2. Схема розташування підшипників на вихідному валі.

 

 Н,

 Н.

 

Обираємо підшипники:

1-підшипник 7309 ГОСТ 27365-87

2-підшипник 4074913 ГОСТ 4657-82

3-підшипник 4074913 ГОСТ 4657-82

4-підшипник 7312 ГОСТ 27365-87

11-підшипник 8114 ГОСТ 27365-87

12-підшипник 8114 ГОСТ 27365-87

 

Таблиця 3 – Характеристики підшипників

№ вала	Обознач. підшип.				Т, мм
2	7312	60	130	31	33,5	118000	96300
2	4074913	65	90	25	-	41000	52000
2	4074913	65	90	25	-	41000	52000
2	7220	100	180	34	37	162000	300000
2	8113	70	95	18	-	46000	113000
2	8113	70	95	18	-	46000	113000

 

 

Підшипники 7309 та 7312:

 

 

Опора А: следовательно

 

 

 

Опора В: следовательно

 

 

Визначаємо довговічність найбільш нагруженого підшипника:

 

годин

 

Підшипники 4074913 ГОСТ 4657-82:

На підшипники 7 та 8 діє сила ,

 

 годин.

 

На підшипники 12 та 11 діє сила ,

 

годин

 

Для підшипників 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 – обираємо рідке змащення.

 

ВИБІР ТА РОЗРАХУНОК МУФТ

Вибір муфти вхідного валу

 

Для з’єднання вала двигуна з вхідним валом редуктора призначаємо пружну втулочно пальцеву муфту, вона буде пом’якшувати удари та коливання виникаючі при пуску та роботі електродвигуна компенсувати зсув валів.

 

Рисунок 6.1 - Муфта пружна втулочно – пальцева ГОСТ 21424-93

 

Обираємо муфту по розрахунковому обертовому моменту Нм, діаметру кінців валів, що з’єднуються мм

Матеріал напівмуфт: сталь 35 ГОСТ 1050-88, пальців сталь 45 ГОСТ 1050-88, втулки – спеціальна гума.

На (рис 6.1) зображено пружну втулочно-пальцеву муфту. Розміри її приведено в таблиці 6.1.

 

Таблиця 6.1 Параметри муфти пружної втулочно-пальцевої ГОСТ 21424-93

[T], Нм	Параметр, мм										Кількість пальців	Маса, кг
	d	D	D1	L	l	d1	dn	lвт	c	В1
125	42	125	90	125	60	60	14	28	5	42	4	5,60

 

Перевірочний розрахунок пальців на згин:

 

,МПа;

 

де  - розрахунковий момент, Нмм;

 - діаметр кола розташування центрів пальців, мм;

 - товщина розпірної втулки, мм;

 - довжина пружної втулки, мм;

 - діаметр пальців, мм;

 - кількість пальців;

 - допустимі напруження при згині пальців, МПа

 МПа - границя текучості матеріалу пальців;

 МПа

 

МПа;

 

Перевірочний розрахунок пальців на зминання:

 

 МПа.

Вибір муфти вихідного вала

 

Для встановлення на вихідному валі вибираємо зубчасту муфту. Вона є самоустановлювальною універсальною муфтою, має невеликі розміри і масу, володіє великою навантажувальною здатністю. Вона компенсуватиме зсуви валів, як осьове та радіальне так і кутове.

 

Рисунок 6.2 - Муфта зубчаста ГОСТ 5006-94

 

Для зниження втрат на тертя і збільшення довговічності і збільшення довговічності зубців муфта заповнюється олією.

 

Таблиця 6.2 Параметри зубчастої муфти (ГОСТ 5006-94).

[Т]	Параметр, мм									Кількість зубців, z	Маса, кг
	d	D	D1	D2	A	L	l	m	b
6300	80	230	175	115	125	270	130	3,0	20	48	22,6

 

Для визначення розрахункового моменту визначимо деякі коефіцієнти:

Коефіцієнт відповідальності передачі  - аварія приводу приведе до зупинки машини.

Коефіцієнт умов роботи муфти  - робота нерівномірно навантажених механізмів.

Коефіцієнт кутового зміщення  - кут перекосу вала до .

Розрахунковий момент:

 

;

Нм;

 

Напруги при деформації зминання визначається за формулою:

 

;

 

де  - модуль зачеплення, мм;

 - кількість зубців напівмуфт;

 - довжина зуба, мм;

 МПа – напруги зминання, що допускаються;

 

;