Проверяем правильность определения реакций R A и R B .
Р + Рц = В а г~г Р вг-
26 800 + 1 5 054 = 32 800 + 9050. 41 854 я* 41 850.
Реакции определены верно.
Находим максимальный изгибающий момент от действия сил в горизонтальной плоскости.
Момент в сечении действия сил в зубчатом зацеплении
М1Г~ Р • 0 = 0 кгс-см.
Момент в сечении опоры А (левого подшипника)
М А = Р -22 = 26 800-22 =
Г
= 590 000 кгс • см.
Момент в сечении опоры В (правого подшипника)
МВг = Р • 62 — 7?иг • 40 =
=26 800 -6 2 - 3 2 800 •40 =
= |
347 000 |
кгс • см. |
Рис. 36. Усилия, действующие на |
вал |
ротора в вертикальной плоскости. |
Момент в сечении действия усилия Рц |
|
|
|
МР = Р -85 —R а -63 — R B -23 = |
|
|
|
ГЦ, Г |
Г -°г |
|
|
|
= 26 8 0 0 -8 5 -3 2 800-63 -9050 -23 = 0. |
|
Из приведенных расчетов видно, что наибольший изгибающий |
момент от горизонтальных сил действует в сечении опоры А, |
т. е. |
МА = |
590 000 |
кгс • см. |
|
|
Вертикальная плоскость. В вертикальной плоскости действуют усилия Т и А х (рис. 36). Кроме этих усилий, на вал действует вер тикальная составляющая от усилия, возникающего в цепной пере даче. Однако, как сказано выше, она незначительна и ее не учиты ваем. Т = 9300 кгс; А х = 2980 кгс; £>рр н 0 = 324 мм. Определяем реакции RA и RB .
|
|
% М АР ^ 0 . |
|
|
Al —- PjJ1—°- — Т -22 |
В в |
-40 = 0. |
|
Л |
|
в |
|
|
Г • 22— A i -.^СР |
- — 9300 • 22 — 2980 |
« * . = |
------- 40 |
= ------------- |
40--------- |
— “ 3890 Юс- |
|
|
|
2 |
м £р ,-= о, |
|
|
|
|
|
Д с Р . н . o , _ y . 6 2 _ L j j A - 4 0 = 0 . |
|
|
T |
• 62 — A \ |
D ,cp. H. о |
9300-62 —2980 |
32,4 |
|
|
|
= 3 890 кгс. |
i?B_ = |
40 |
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 lMBPl = o. |
|
|
|
|
A, Dcp- H---2— |
71• 6 2 + Ra - 4 0 |
= 0 . |
|
|
|
i |
2 |
в |
■ |
|
|
Г - 6 2 — A x |
° cp-J - °- |
9300-62-2980 32,4 |
|
|
|
40 |
|
40 |
= 13 200 кгс. |
|
|
|
|
|
Проверяем правильность определения реакций |
|
|
|
|
Г + |
Л в . - в в |
|
|
|
|
|
озов+3890 =13190. |
|
|
|
|
|
13190 «^13 200. |
|
|
Реакции |
определены верно. |
|
|
|
Определяем максимальный изгибающий момент от действия уси |
лий в вертикальной плоскости. |
|
|
|
М 1В= Аг Дср-н~°- = |
2980 Ц&- = 48 200 кгс • см. |
|
Момент в сечении опоры ,4 |
|
|
|
= Л. _^££аь_2— |
Т -22 = 2 9 8 0 —9300• 22 = —155800 |
кгс-см. |
в |
1 |
2 |
|
2 |
|
|
Момент в сечении опоры В |
|
|
|
|
|
МВв = |
- ^ 6 2 + |
Длв-40 + Л1 -Р ср2но = |
|
|
|
= - 9300 • 62 + 13 200 40 + 2980 |
= 0. |
|
|
|
|
|
v |
и |
|
В вертикальной плоскости наиболее нагруженной также |
является |
опора А. |
М Ав = —155 800 кгс-см. |
|
|
Суммарный изгибающий момент в опоре А |
|
МА = у М \ + М \ = V 590 ООО2 +155 8002 = 610 200 кгс • см.
Учитывая деформацию изгиба и кручения, определяем общий коэф фициент запаса прочности по формуле
KJK
где а_1и — предел выносливости на изгиб |
при знакопеременном |
цикле нагрузок. |
|
а_1и = 0,43ав = 0,43 • 60 = 25,8 |
кгс/мм2. |
„М А
а из — w ■
W = 0,ld3,
где d — диаметр вала в опасном сечении, d = 170*мм.
^ = Ц = 2-08-
Кт— коэффициент запаса прочности на кручение.
Кх Т-1.
Ткр
где т .1 — предел выносливости на кручение при знакопеременном цикле нагрузок.
т_х = 0,22сгв = 0,22 • 60 = 13,2 кгс/мм2.
_ _
Ткр ~ 1¥р ’
где W — полярный момент сопротивления, W = 0,2 d3. Таким образом,
|
|
431 000 |
■440 кгс/см2. |
|
Ькр~ 0,2-173 |
|
|
|
|
|
|
13,2 |
о |
|
|
|
4 Х = 3 - |
|
Общий коэффициент запаса прочности |
|
|
К = |
2,08 •3 |
1,72, |
|
V 2,082+ З2 |
|
|
|
что вполне достаточно, так как для расчета взята максимальная мощность привода ротора.
РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ БЫСТРОХОДНОГО ВАЛА РОТОРА НА ПРОЧНОСТЬ
Задача 145. Согласно данным задачи 144, выбрать тип подшипни ков для быстроходного вала ротора.
Решение. Подшипники быстроходного вала ротора являются ответственным узлом, и от правильного их выбора зависит срок эксплуатации ротора. Данные для расчета из задачи 144: Р =
= |
26 800 |
кгс; |
Т = 9300 кгс; |
= 2980 кгс; Рц = 15 054 кгс; RAr = |
= |
32 800 |
кгс; |
RBr = 9050 кгс; |
RAb = 13 200 кгс; RBb = 3 890 кгс. |
Выбор подшипников проводим по коэффициенту работоспособ ности С. Коэффициент работоспособности определяем по формуле
С = (KKR + тЛл) К ,К 6К/г)0.3,
где Кк — кинематический коэффициент, учитывающий влияние вра щения наружного или внутреннего кольца подшипника качения на его долговечность. При вращении внутреннего кольца подшипников Кк = 1, при вращении наружного кольца для всех подшипников Кк = 1,2. Принимаем Кк = 1 (в нашем случае вращается внутрен нее кольцо вместе с валом); R — радиальная нагрузка, действующая на подшипник в кгс. Определяем радиальные нагрузки на опоры
А и R.
Ra = Y R \ ~г R \ = V 32 8002 + 13 2002 = 35 280 кгс.
Rb = Y R % r + R \ = /9050* + 38902 = 9856 кгс.
Более высокую нагрузку несет опора А. Для расчета принимаем R = Ra = 35 280 кгс; т — коэффициент приведения нагрузок, учи тывающий неодинаковое влияние на долговечность подшипника
Т а б л и ц а 44
Значение коэффициента т
|
|
Тип и серия |
Внутренний диа |
|
|
Наименование подшипника |
метр подшип |
т |
|
подшипника |
|
|
ника, мм |
|
|
|
|
|
|
|
Шарикоподшипники однорядные |
100, |
200, |
Для всех |
1,5 |
|
|
300, |
400 |
диаметров |
2,5 |
|
Шарикоподшипники сферические легкой се- |
1200 |
< |
17 |
|
20-40 |
3,5 |
|
рии |
1300 |
> |
45 |
4,5 |
|
То же, средней серии |
< |
30 |
3 |
|
То же, широких серий |
1500, |
1600 |
;> 35 |
4 |
|
Для всех |
2,5 |
|
Роликоподшипники сферические двухрядные |
3500 |
То же |
4,5 |
|
легкой серии |
|
|
|
|
|
|
То же, средней серии |
3600 |
|
» |
3,5 |
|
Шарикоподшипники радиально-упорные од- |
6000 |
|
» |
2,0 |
|
норядные |
36 000 |
|
|
1,5 |
|
|
46 000 |
|
|
0,7 |
|
Роликоподшипники конические особо легкой |
66 000 |
|
|
0,5 |
|
7100, |
7200, |
|
» |
1,5 |
|
и легкой серии |
7500 |
|
|
|
|
То же, средней серии |
7300, |
7600 |
|
» |
1,8 |
|
То же, с большим углом конуса |
27 300 |
|
» |
0,7 |
П р и м е ч аДн и е .
нагрузок; при —т- > 2
А
Коэффициент т зависит от |
отношения |
радиальной R и осевой А |
значения т берут по данной |
таблице; при |
R |
-4 - « 2 значение т уве- |
|
|
А |
R |
R |
> 5 осевую нагрузку мощно не учи |
личивается на 15%, а при - j - « 1 — на 25% ■ При |
|
тывать . |
|
|
