радиальной и осевой нагрузок; числовые значения коэффициента т указаны в табл. 44. Согласно данным примечания к табл. 44, при
-д > 5 осевую нагрузку можно не учитывать. В нашем случае
R |
35 280 |
^ |
г |
— = |
■ |
> |
5, однако при решении задачи осевая нагрузка уч- |
тена. |
LiУои |
|
|
Принимаем т = 3,5; К& — динамический коэффициент, учи |
тывающий влияние динамических условий работы подшипников. Значения коэффициента К 6 приведены в табл. 45. Принимаем К(, =
= |
1,3; п 1 — число оборотов |
быстроходного вала ротора. |
При числе |
оборотов |
стола ротора |
п = |
23 об/мин |
и передаточном |
отношении |
i = |
3,22 |
п1 — 23-3,22 |
= 74,5 об/мин. |
Принимаем щ = |
75 об/мин; |
КТ — коэффициент, учитывающий влияние температурного режима
Т а б л и ц а 45
Значение коэффициента Л'3
Характер нагрузки на подшипник
Спокойная нагрузка, толч ки отсутствуют
Легкие толчки, кратковре менные перегрузки до 125% от нормальной (расчетной) нагрузки
Умеренные толчки
Вибрация, кратковремен ные перегрузки до 150% от нормальной (расчетной) на грузки
Нагрузка со значительны ми толчками и вибрацией. Кратковременные перегруз ки до 200% от нормальной
(расчетной) нагрузки Нагрузка с сильными уда
рами и кратковременные пе регрузки до 300% от нор мальной (расчетной) нагруз ки
|
Примеры применения подшипников |
1 |
Легкие трансмиссионные валы; мелкие |
|
водяные насосы; ленточные транспортеры, |
1—1,2 |
работающие под крышей; блоки |
Металлорежущие станки (токарные, |
|
сверлильные, шлифовальные и фрезерные). |
|
Машины для обработки хлопка, льна и |
|
шерсти. Вентиляторы и воздуходувки. Эле |
|
ваторы и отводящие рольганги мелких |
|
прокатных станов. |
|
Внутрицеховой транспорт. Зубчатые ко |
|
леса со шлифовальными зубьями (ниж |
|
ний предел К |
— при работе в маслиной |
1,3—1,5 |
ванне) |
|
Редукторы; центрифуги; компрессоры; |
|
валки мелкосортных станов; электродвига |
|
тели; тележки |
кранов; зубчатые колеса |
|
с фрезерованными зубьями (нижний пре |
|
ОО Т
|
дел К ь — при работе в масляной ванне) |
Двигатели внутреннего сгорания; стро |
гальные и долбежные станки; крановые крюки; грохоты; трепальные машины; зубчатые колеса с грубообработанными зубьями (нижний предел К &— при работе
в масляной ванне)
1,8—2,5 Рабочие рольганги среднесортных ста
нов; барабаны для очистки окалины; дро билки для руды; машины для обработки глины; дробилки камней; копры; мелкие
ковочные машины 2,5-3,0 Тяжелые ковочные машины; рабочие
рольганги у крупносортных станов, блю мингов, слябингов; рольганги у ножниц и манипуляторов; лесопильные рамы; подшипники в оборудовании, работающем под водой
Допускаемое контактное напряжение составляет 35 000 кгс/см2. Таким образом, 16 600 < 35 000 (кгс/см2).
Приближенная формула для определения максимального кон тактного напряжения наиболее нагруженного ролика, когда из вестны лишь d — внутренний диаметр подшипника и D — внешний диаметр стандартного подшипника серий 3500 и 3600, имеет следу ющий вид:
Пусть известно D = 360 мм; d = 170 мм. Подставив значения в фор мулу, получим
<W = 6000 3qT - it2 = 19 680 кгс/см2. 19 680 < 35 000 (кгс/см2).
РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ СТОЛА РОТОРА НА ПРОЧНОСТЬ
Задача 147. Рассчитать радиально-упорный подшипник стола ротора на прочность, если крутящий момент на быстроходном валу составляет М кр — 431 000 кгс-см, передаточное отношение i = 3,22. Остальные данные для расчета взять из задачи 144.
Решение. Вычерчиваем схему стола ротора (рис. 38). Зубчатый венец стола ротора приводится в движение от шестерни быстроходного вала. Окруж ное усилие Рк = 26 800 кгс. Радиаль ное усилие колеса равно осевому уси лию шестерни Тк = А г = 2 980 кгс. Осевое усилие колеса равно радиаль ному усилию шестерни А к = Т =
=9 300 кгс.
Рассмотрим нагрузки, действующие
|
|
|
|
|
|
|
на |
радиально-упорные |
подшипники |
Рис. 38. Схема усилий, дей |
стола |
ротора |
во |
время |
бурения от |
ствующих на стол ротора от |
усилий |
Рк, Тк и i K. Пусть, согласно |
конической зубчатой передачи. |
схеме ^рис. 38, |
нижний |
подшипник |
верхний — дополнительным. |
стола |
ротора |
является |
основным, |
Проанализируем действие |
усилий в горизонтальной и вертикаль |
ной |
плоскостях. |
Для удобства стол ротора поворачиваем на 90°. |
Горизонтальная плоскость. Взяв сумму моментов всех сил от
носительно опоры С, |
определим реакцию RDr (рис. 39). |
|
|
о. |
|
|
- Д п -41,5 + Рк.10 = 0. |
Я д |
Д -10 |
26 800-10 |
=6460 кгс. |
41,5 |
41,5 |
Взяв сумму моментов всех сил относительно опоры D, определим реакцию Rc ■
|
|
= о . |
|
|
Rcr• 41,5 — Рк • 31,5 = 0. |
|
Рк ■31,5 |
26 860-31,5 |
20 340 кгс. |
41,5 |
|
41,5 |
|
|
|
Проверяем правильность |
определения реакций |
|
|
^?сг + ^г>г = Рц- |
|
|
20 340 + 6460 = 26800. |
|
26 800 = 26 800 кгс. |
|
Значит реакции определены правильно. |
|
|
|
|
W-W0- |
|
3/5 |
Рис. |
39. |
Схема для |
определения |
Рис. 40. Схема |
для определения реак |
реакций от окружного усилия, дей |
ций от усилий |
Ак и Тк, действующих |
ствующего |
на опоры |
стола ротора |
на стол ротора в вертикальной пло |
в |
горизонтальной |
плоскости. |
|
скости. |
Вертикальная |
плоскость |
(рис. 40). |
Определяем реакции Rc |
и R п . |
|
|
|
|
|
h M DP{ = 0. |
|
Ro -4 1 ,5 -Л к Dср. н. о |
■Г*-31,5 = 0. |
iK |
0 + Тк • 31,5 |
9 3 0 o i ^ + |
2980-31,5 |
Rc = |
41,5 |
|
41,5 |
= 13 920 кгс. |
|
|
|
|
2 1М СР1= 0. |
|
Rd -U,5 + Tk- 1 0 - A , |
Дер, н. о ■о. |
Л D с р . |
н. О |
104 4 |
|
л к-----й----- — Тк • 10 |
9300 |
— 2980 • 10 |
R, |
41,5 |
= ~ |
41,5 |
^10 940 кгс. |
|
- |
Реакции определены правильно, так как согласно схеме действия усилий
Тк + Rdb= Rcb-
2980 + 110940 = 13920.
13 920 = 13 920.
Определяем суммарные радиальные реакции Rc и RD.
R c = \ / R l r + R c p = 1/20 3402 + 13 9202 = 24 580 кгс.
Rd = Y R dt+ Rdb= V 64602 + 1 0 9402 = 11 830 кгс.
Таким образом, более нагруженной является опора С, которую и бу дем рассчитывать на прочность.
Коэффициент работоспособности радиально-упорного подшип ника определяют по формуле
C = QnpKKK 6K T(nh)°‘3,
где Qnp — приведенная радиальная нагрузка на подшипник, экви валентная одновременному действию радиальной и осевой нагрузок; остальные обозначения те же, что и в задаче 145. Qnp вычисляем по формуле
|
*?пР = Rc |
|
m (-4 — Sc), |
|
где R c = 24 580; |
m== |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2,6 tgp * |
|
P — угол давления (контакта); для ротора Р = 45°. |
|
m |
1 |
|
0,386. |
|
2,6-1 |
|
|
|
А — суммарная осевая нагрузка, действующая на подшипник
A = F —Ак.
Здесь не учитываем вес стола ротора, так как он воспринимается нижним подшипником; F — вертикальное (осевое) усилие трения рабочей трубы по зажиму
F = 4-Pja.
Р г — усилие давления в точках прилегания ведущей трубы к за жиму
MKPi
Р1 |
2L |
’ |
где Мкр = 431 О00кгс-см; i = |
3,22; |
L — принимаем приблизи |
тельно равной размеру стороны ведущей трубы, L = 15,5 см; р —
