Тихоходный вал (ведомый)

Определим реакции опор тихоходного вала. Расчетная схема представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Расчетная схема ведомого вала

Из предыдущих расчетов имеем: F_r =1443,9 Н, F_t =3836,5 Н, F_a =926,7 Н, а=0,090м, b=0,070м, с=0,086м, d=0,163м. Силу F_к определим по формуле /1, с. 102/:

Изгиб вала в плоскости YZ вызывается радиальными усилиями F_r и F_к.

Расчетная схема вала для этого случая представлена на рисунке 2. Необходимо определить составляющие реакций подшипников R_x1 и R_x2 в плоскости YZ.

Для их определения составим и решим уравнения равновесия статики:

откуда

откуда

Выполним проверку правильности определения реакций опор. Для этого составим уравнение равновесия статики в виде суммы проекций всех сил на ось 0у:

Таким образом, реакции опор определены верно.

Рисунок 2 – Расчетная схема ведомого вала в плоскости YZ

Изгиб вала в плоскости X Z вызывается радиальными усилиями F_t и F_к.

Расчетная схема вала для этого случая представлена на рисунке 3. Необходимо определить составляющие реакций R_y1 и R_y2 подшипников в плоскости XZ. Для их определения составим и решим уравнения равновесия статики:

откуда

откуда

Выполним проверку правильности определения реакций опор. Для этого составим уравнение равновесия статики в виде суммы проекций всех сил на ось 0x:

Таким образом, реакции опор определены верно.

Рисунок 3– Расчетная схема ведомого вала в плоскости XZ

Суммарные реакции:

Таким образом наиболее нагруженная опора 2, R₂=8320 Н.

Исходные данные: F_r=8320 Н – радиальная реакция опоры (расчет произведем по наиболее нагруженной); F_a =836 Н – осевая сила, n=35 – частота вращения кольца, об/мин; d=50 – диаметр посадочных поверхностей вала, мм; L_10h=3810– требуемая долговечность подшипника в часах.

Схема установки подшипников – враспор.

Для подшипника легкой серии 210 из /1, табл. 24.10/ находим:

Отношение:

Из /1, табл. 7.1/ выписываем X=0,56, Y=1,69, e=0,23.

Отношение:

Окончательно принимаем X=0,56, Y=1,69.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

Принимаем К_s=2,41 из /1, табл. 7.4/, К_Т=1 /1, с. 109/.

Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а₁=1 /1, табл. 7.4/, а₂₃=0,7 /1, с. 108/, к =3 имеет вид:

.

Таким образом, подшипник подходит.