Проектирование привода ленточного транспортера (стр. 3 из 6)
∑М(B) = 0
-Fr*0.084 - Fa*0.199 + FrA*0.168 = 0
FrA = (Fa*0.199 + Fr*0.084)/0.168
FrA = 2910.1 H
Вертикальная плоскость
Рис.12 Расчетная схема тихоходного вала. Вертикальная плоскость
∑М(А) = 0
Ft*0.084 – FrB*0.168 = 0
FrB =Ft*0.084/0.168
FrB = 3902.55 H
∑М(B) = 0
-Ft*0.084 + FrA*0.168 = 0
FrA = Ft*0.084/0.0168
FrA = 3902.55 H
Радиальные нагрузки, действующие на подшипники:
FrA = (FrAГ2 + FrAB2)1/2 = 4868.1 H
FrB = (FrBГ2 + FrBB2)1/2 = 3905.63 H
Плоскость с консольной нагрузкой.
Рис.13 Расчетная схема тихоходного вала. Плоскость с консольной нагрузкой
∑М(А) = 0
Fм*0.296 - FмB*0.168 = 0
FмB =Fм*0.296/0.168
FмB = 17358.9 H
∑М(B) = 0
Fм*0.128 + FмA*0.168 = 0
FмA = Ft*0.128/0.168
FмA = 7502.4 H
Радиальные нагрузки, действующие на подшипники:
FrAmax = FrA + FмA = 12370.2 H
FrBmax = FrB + FмB = 21263.3 H
Осевые нагрузки, действующие на подшипники
Рис.14 Расчетная схема тихоходного вала. Осевые нагрузки
[1, стр.111]e = 0.28(f0Fa/C0r)0.23 = 1.06
Fa1min = 0.83 * 1.06 * 12370.2 = 10883.3 H
Fa2min = 0.83 * 1.04 * 21263.3 = 18707.1 H
Fa1 = Fa2 – 1245.8Fa1 ≥ 10883.3
Fa2 ≥ 18707.1
Fa1 = 17461.65 H
Fa2 = 18707.1 H
Расчет ведем по опоре В, т.к. она самая нагруженная:
Fa/(VFr) = 1245.8/(1*2876.8) = 0.43
Коэффициент вращения колеса равен 1, т.к. вращается внутренне кольцо относительно вектора радиальной силы V = 1.
e = 1.06 > 0.43, следовательно из рекомендаций, X = 1, Y = 0.
Тогда формула для эквивалентной радиальной динамической нагрузки Pr = (XVFr + YFa)KБKT будет иметь вид:
Pr = VFrKБKT
Где V -коэффициент вращения кольца,
KБ - коэффициент безопасности, учитывающий погрешность в определении нагрузки и динамической работы механизма.
Коэффициент динамичности принимается с расчетом на то, что редуктор будет использоваться при умеренных толчках; вибрационной нагрузке; кратковременных перегрузках до 150% от номинальной нагрузки:
Kб = 1.4
КТ - температурный коэффициент, равный 1 при температуре, меньшей 100 С.
Тогда Pr = 4027,52 H
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при вероятности безотказной работы 90%:
Где эквивалентная динамическая нагрузка,
- показатель степени, k = 3 для шариковых подшипников, 
- базовая динамическая грузоподъемность подшипника. 
- частота вращения кольца, мин-1, 
- коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, равный 1 при вероятности 90%, 
- коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, равный 0,7 при обычном режиме работы.L10ah = 1*0.7*(92300/4027.52)3 * 106/60*32.5 = 4.43*106 часов, что больше заданного ресурса 105 часов работы.
Так как расчетный ресурс больше требуемого
, вероятность безотказной работы выше 90%.4.4 Расчет подшипников промежуточного вала
Рис.15 Расчетная схема тихоходного вала
Подшипники расчитываются на ресурс ([1], стр.115): t = 10000 час
Вращающий момент на промежуточном:
Tп= 409.89 H
Частота вращения быстроходного вала:
nт = 635 об/мин
Окружная и радиальная силы:
(значения сил взяты из приложения 2)
Ftт = 7805.1 Н Frт = 2876.8 Н, Ftб = 1582.8 Н Frб = 587.1 Н
Определение реакций в опорах от сил в зацеплении:
lАВ = 146 мм lвС = 296 мм ldb = 60 мм lad = 86 мм, lac = 109 мм.
Горизонтальная плоскость.
Рис.16 Расчетная схема промежуточного вала. Горизонтальная плоскость
∑М(А) = 0
Frd*0.086 + Fa*0.041 – FrB*0.146 - Fa*0.207 + Frс*0.109 = 0
FrB = (Frc*0.109 + Frd*0.086 + Fa*0.041 - Fa*0.207)/0.146
FrB = 2402.1 Н
∑М(B) = 0
Frc*0.296 + Fa*0.041 + FrA*0.146 - Frd*0.060 - Fa*0.207 = 0
FrA = (-Frc*0.296 - Fa*0.041 + Frd*0.060 + Fa*0.207)/0.146
FrA = 5499.5 H
Вертикальная плоскость.
Рис.17 Расчетная схема промежуточного вала. Вертикальная плоскость
∑М(А) = 0
Ftс*0.109 – FrB*0.146 - Ftd*0.086 = 0
FrB = (-Ftd*0.086 + Ftс*0.109)/0.146
FrB = 4895.73 H
∑М(B) = 0
Ftс*0.296 + Fra*0.146 + Ftd*0.060 = 0
FrA = -(Ftс*0.296 + Ftd*0.060)/0.146
FrA = -16468.5 H
Радиальные нагрузки, действующие на подшипники:
FrA = (FrAГ2 + FrAB2)1/2 = 5453.2 H
FrB = (FrBГ2 + FrBB2)1/2 = 17347.9 H
Осевые нагрузки, действующие на подшипники
Рис.18 Расчетная схема промежуточного вала. Осевые нагрузки
Fa1 = Fa2 – Fad + FacFa1 ≥ Fa1min
Fa2 ≥ Fa2min
Для подшипника А e = 0.28(f0Fa/C0r)0.23 = 1.15
Для подшипника B e = 0.28(f0Fa/C0r)0.23 = 0.94
Fa1min = 0.83*1.15*5453.2 = 5205.08 H
Fa2min = 0.83*0.94*17347.9 = 13537.3 H
Т.к. подшипники разные, то расчет ведем для обоих.
Для подшипника А.
Fa/(VFr) = 1245.8/(1*2876.8) = 0.43
Коэффициент вращения колеса равен 1, т.к. вращается внутренне кольцо относительно вектора радиальной силы V = 1.
e = 1.15 > 0.43, следовательно из рекомендаций, X = 1, Y = 0.
Тогда формула для эквивалентной радиальной динамической нагрузки Pr = (XVFr + YFa)KБKT будет иметь вид:
Pr = VFrKБKT
Где V -коэффициент вращения кольца,
KБ - коэффициент безопасности, учитывающий погрешность в определении нагрузки и динамической работы механизма.
КТ - температурный коэффициент, равный 1 при температуре, меньшей 100 С.
Тогда Pr = 2876,8 H
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при вероятности безотказной работы 90%:
где
эквивалентная динамическая нагрузка,
- показатель степени, k = 3 для шариковых подшипников, 
- базовая динамическая грузоподъемность подшипника. 
- частота вращения кольца, мин-1, 
- коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, равный 1 при вероятности 90%, - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, равный 0,7 при обычном режиме работы.L10ah = 1*0.7*(61800/2876.8)3 * 106/60*635 = 0.13*106 часов, что больше заданного ресурса 105 часов работы.
Так как расчетный ресурс больше требуемого
, вероятность безотказной работы выше 90%.Для подшипника В.
Fa/(VFr) = 310.9/(1*587.1) = 0.53
Коэффициент вращения колеса равен 1, т.к. вращается внутренне кольцо относительно вектора радиальной силы V = 1.
e = 0.94 > 0.53, следовательно из рекомендаций, X = 1, Y = 0.
Тогда формула для эквивалентной радиальной динамической нагрузки Pr = (XVFr + YFa)KБKT будет иметь вид:
Pr = VFrKБKT,
Где V -коэффициент вращения кольца,
KБ - коэффициент безопасности, учитывающий погрешность в определении нагрузки и динамической работы механизма.
КТ - температурный коэффициент, равный 1 при температуре, меньшей 100 С.
Тогда Pr = 587,1 H
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при вероятности безотказной работы 90%:
Где эквивалентная динамическая нагрузка,
- показатель степени, k = 3 для шариковых подшипников, - базовая динамическая грузоподъемность подшипника. - частота вращения кольца, мин-1, 
- коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, равный 1 при вероятности 90%, 
- коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, равный 0,7 при обычном режиме работы.