Коэффициенты радиальной и осевой динамических  нагрузок

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 12Следующая ⇒

Рис. 4 Схематизация валов

При установке в опоре двух подшипников (рис. 4,г) основную реакцию воспринимает подшипник, расположенный со стороны нагруженного пролёта [1]. Поэтому условную шарнирную опору вала совмещают с внутренним подшипником или располагают на одной трети расстояния между подшипниками ближе к внутреннему. Точный расчёт можно выполнить отдельно с учётом совместной работы вала с подшипниками как многоопорной балки на упругих опорах.

Для валов, вращающихся в радиально-упорных двух или четырёхрядных подшипниках или в радиально-упорных сдвоенных при углах контакта, направленных в разные стороны, условную базу располагают на середине ширины подшипника.

2.2 Радиальные реакции

Исходными данными для расчёта являются (рис. 3):

 -усилия в зацеплении зубчатых передач (окружное , радиальное , осевое ), которые определены при проектном расчёте зубчатых передач и приложены на середине зубчатого венца;

- геометрические координаты l₁, l₂, l₃ и т.д., измеряемые на чертеже эскизной компоновки;

- усилие на консоли , возникающее при работе цепной передачи, ременной передачи или муфты.

В случае, если на валу установлена муфта, то для предварительных расчётов принимают  на быстроходном валу редуктора и  на тихоходном валу, где М -вращающий момент на валу, Нм. В последующем значение  следует уточнить с учётом типа муфты и ожидаемого смещения валов. Так как направление силы  неизвестно, то при расчете принимают, что направление силы  совпадает с направлением действия окружной или радиальной силы.

В случае, если на вал устанавливается шкив ременной передачи или звездочка цепной передачи, то усилие на консоли  и его направление следует определить при расчете этих передач.

Реакции опор в горизонтальной х₁, х₂ и вертикальной у₁, у₂ плоскостях определяют из уравнений равновесия: сумма моментов внешних сил относительно рассматриваемой опоры и момента реакции в другой опоре равна нулю (более подробно см. в [5] задания С1,С5). Искомыми радиальными реакциями  и  являются реакции, найденные по теореме Пифагора

,                            (4)

2.3 Осевые реакции

При установке вала на двух радиальных шариковых подшипниках осевая сила z₁ или z_2, нагружающая подшипник, равна внешней осевой силе , действующей на вал. Силу  воспринимает тот подшипник, который ограничивает осевое перемещение вала под действи­ем этой силы. На рисунке 3,а силу  воспринимает подшипник в опоре 1, на рисунке 2 (а, б) — фиксирующая опора.

В случае установки вала на двух однорядных радиально-упорных подшипниках при приложении радиальной нагрузки R появляется осевая составляющая , возникающая в подшипнике из-за наклона контактной линии:. .

для шарикоподшипников                     (5)

для роликоподшипников                  (6)

где е и е' — соответственно коэффициенты осевого нагружения и минимальной осевой нагрузки.

Для шарикоподшипников коэффициент е' зависит от угла контакта:

при                           (7)

при                             (8)

где  - статическая грузоподъёмность подшипника (прил. 1.9).

При  и определяется по табл. 1. Учитывая, что для радиально-упорных роликоподшипников  выражение (6) можно представить в следующем виде:

                               (9)

Осевая нагрузка z₁ и z₂, на радиально-упорные однорядные подшипники при их парной установке на валу определяется исходя из внешней осевой нагрузки , возникающей в зацеплении зубчатых колес, и осевых составляющих  и  радиальных нагрузок R₁ и R₂ в опорах 1 и 2.

Таблица 1

Подшипник

Угол контакта

Относительная нагрузка,

е

X

Y

X

Y

Шариковый радиальный одно и двухрядный

0,014

0,028

0,056

0,084

0,11

0,17

0,28

0,42

0,56

2,30/2,30

1,99/1.99

1,71/1,71

1,55/1,55

1,45/1,45

1,3/1,31

1,15/1,15

1,04/1,04

1,00/1,00

0,19

0,22

0,26

0,28

0,30

0,34

0,38

0,42

0,44

Шариковый радиально-упорный

0,014

0,029

0,057

0,086

0,11

0,17

0,29

0,43

0,57

2,08/0

1,84/0

1,69/0

1,52/0

1,39/0

1,3/0

1,2/0

1,16/0

1,16/0

0,74/0,46

2,94/1,81

2,63/1,62

2,37/1,46

2,18/1,34

1,98/1,22

1,84/1,13

1,69/1,04

1,64/1,01

1,62/1

0,3

0,34

0,37

0,41

0,45

0,48

0,52

0,54

0,54

Роликовый конический

-

-

0,45

0,67/0,4

0,67/0,4

1,5

Шариковый упорно-радиальный

-

-

-

1,18

1,90

3,89

0,59

0,54

0,52

0,66/0,66

0,92/0,92

1,66/1,66

1/1

1/1

1/1

1,25

2,17

4,67

Роликовый радиально-упорный

-

-

1,5

0,67

1,1

1,5

Примечание. В числителе приведены значения X и Y для двухрядных подшипников, а в знаменателе — для однорядных.

Для нормальной работы радиально-упорных подшипников необходимо, чтобы в каждой опоре осевая сила, нагружающая подшипник, была не меньше минимальной:

 и                   (10)

Кроме того, должно быть выполнено условие равновесия вала — равенство нулю суммы всех осевых сил, действующих на вал. Например, для схемы на рисунке 5 имеем:

                            (11)

В представленной на рисунке 5 расчетной схеме обозначены:  и  - внешняя осевая и радиальная нагрузки, действующие на вал; R₁ и R₂ - радиальные реакции опор; z₁ и z₂, — осевые реакции опор.

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте