Конструирование опор наиболее нагруженного вала на подшипниках качения

Проверочный расчет подшипников на V валу

Назначаем радиально-упорный подшипник 46114К с параметрами:

динамическая грузоподъемность: С = 65486 кгс;

cтатическая грузоподъемность:  = 33650кгс;

 = 48000 часов; t< 100 °С.

Выпишем реакции в опорах и определим силу, действующую на каждый подшипник ( и ).

;

32671,29H,

23679,76H.

Так как в опоре А действует нагрузка 32671,29H, превосходит нагрузку в опоре В 23679,76H, то расчет проводим для опоры А, как наиболее нагруженной.

Расчет на выносливость проведем по формуле:

,

где  - динамическая грузоподъемность подшипника (эквивалентная радиальная нагрузка, которую подшипник выдержит 106 циклов при работе без отказа с вероятностью 90%);

L – ресурс в млн. оборотов;

p – показатель степени (для роликоподшипников р = 3,33);

 – коэффициент подъёмности (в нашем случае  = 1,15);

 – коэффициент работы (в нашем случае  = 1,1);

P – эквивалентная нагрузка.

Определим эквивалентную нагрузку по формуле:

P = (X∙V∙  + Y∙ ) ,

где X,Y – коэффициенты совместного влияния нагрузок;

V – коэффициент вращения кольца = 1, т.к. вращается внутреннее кольцо;

 - коэффициент безопасности (учитывая условие работы =1);

 - температурный коэффициент (для t< 100 °C = 1).

Определим  по формуле 3.64 [1].

Na = Fa = e ∙ Ny = 0,31∙10^-3∙54152,97 = 16,78 кгс = 164,5H;

т.к. Fa / Rr = 0, то X = 1, Y = 0.

P = 1∙1∙32671,29∙1∙1 = 32671,29H.

Ресурс в млн. оборотов выражается через долговечность формулой:

L =  ,

где n – число оборотов вала;

 - ресурс работы коробки скоростей;

Найдем ресурс подшипника:

L =  = 7200 млн. оборотов.

Определим динамическую грузоподъемность подшипника:

Условие  =  кгс < С = 65486 кгс выполняется, значит увеличивать серию по ширине не придется.

Проводим проверочный расчет статистической грузоподъемности для III вала коробки скоростей. Условия проверки: ,

где эквивалентная статистическая нагрузка;

 - статистическая грузоподъемность

Эквивалентная статистическая нагрузка вычисляется по формуле:

 =  + ,

где  и  - радиальная и осевая нагрузка;

 - коэффициент для радиальной и осевой статической нагрузок, приведены в ГОСТ 18854 – 94 (табл. 7.1 [3])

т.к. Fa / <e,то .

 =

Исходя из условия  = условия проверки выполняется:

 = 33650 кгс.

 

МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СКОРОСТЕЙ.

Для переключения скоростей, переключения блоков зубчатых колёс в коробке скоростей используется два рычага (1 - для переключения блока двойки слева на IIвалу, 2 – для перемещения блока двойки на IIIвалу).

Многодисковые фрикционы для включения прямого и обратного вращения шпинделя управляются рукоятками. Время работы используют рукоятку, которая всегда перемещается вместе с фартуком вдоль валика. Последний по всей длине имеет шпоночный паз и связан с рукояткой скользящей шпонкой.

При повороте рукоятки в направлении стрелок и поворачивается валик, а вместе с ним и рукоятка. Последняя через тягу и коромысло двигает зубчатый блок,который перемещаться на небольшую величину вдоль своей оси.