dane: |
OBLICZANIE WYTRZYMAŁOŚCIOWE OSI KRĄŻNIKA
OBLICZANIE REAKCJI B -szerokość taśmy, vt -prędkość taśmy FN- wypadkowe obciążenie normalne krążnika, Lh -wymagana trwałość krążnika lo- długość krążnika, l1-odległość między podporami, Dk -szerokość płaszcza krążnika, -współczynnik tarcia między taśmą a krążnikiem, l- odległość między osiami dwóch łożysk, a-odległość między osią łożyska a podporą, Va- reakcja w punkcie A (patrz rys. 1), Vb- reakcja w punkcie B (patrz rys. 1), Fa- siła działająca na łożysko A, Fb- siła działająca na łożysko B, Fs- siła osiowa, przyjmujemy, że jest przejmowana przez jedno z łożysk, H- reakcja pozioma,
Fa= Fb= FN /2=1400 N/2=700N Fs= *FN=0,25*1400N=350N
Pix=0 Fs-H=0 H=Fs=350N
Ma=0 Fa*a+Fb*(l+a)-Vb*l1=0 a=(l1-l)/2=(0,720-0,603)/2=0,0585m l=0,9*lo=0,9*0,670=0,603m
700*(0,720-0,603)/2+700*(0,603+((0,720-0,603)/2)-Vb*0,720=0
Vb=700N
Piy=0 Va-Fa-Fb+Vb=0 Va=700N+700N-700N Va=700 N |
wynik: |
B=1,8 m vt=7,2 m/s Fn=1400 N Lh=80 kh lo=0,670 m l1=0,720 m Dk=194 mm , a=(l1-l)/2 l=0,9*lo |
|
Fa=700N Fb=700N Fs=350N H=350N a=0,0585m l=0,603m Vb=700N Va=700N
|
Va=700N a=0,0585m l=0,603m Fa=700N |
OBLICZENIE MOMENTÓW GNĄCYCH Va- reakcja w punkcie A (patrz rys. 1), a-odległość między osią łożyska a podporą, l- odległość między osiami dwóch łożysk, Fa- siła działająca na łożysko A, Mg- moment gnący,
0<x1<a Mg=Va*x1=700N*x1 Mg(0)=0 Mg(a)=700N*a= 40,95Nm a<x2<a+l Mg=Va*x2-Fa(x2-a)=700Nx2-700N[x2 -0,0585]=40,95Nm
0<x3<a Mg=Vb*x3 Mg(0)=0 Mg(a)=700*0,0585= 40,95Nm
MAKSYMALNY MOMENT GNĄCY WYNOSI: Mgmax=40,95Nm
|
Mgmax=40,95Nm |
Vb=700N Va=700N a=0,0585m |
OBLICZANIE SIŁ TNĄCYCH
Vb- reakcja w punkcie B (patrz rys. 1), Va- reakcja w punkcie A (patrz rys. 1), a-odległość między osią łożyska a podporą, Tmax- maksymalna siła tnąca,
0<x1<a
T=dMg/dx
T(x1)'=Va=700N a<x2<a+l
T(x2)=(40,95)'=0
0<x3<a
T(x3)=-(Vbx3)'=-Vb=-700N
MASYMALNA SIŁA TNĄCA:
Tmax=700N
|
Tmax=700N
|
Mgmax=40,95Nm Kg=0,53 Rc Rc=200Mpa
|
Obliczanie średnicy osi krążnika z warunku na zginanie
Mg- moment gnący, kg- graniczna wytrzymałość na zginanie, Rc -wytrzymałość na ściskanie, σg- naprężenia zginające, Wg - wskażnik na zginanie, d- średnica wewnętrzna łożyska, średnica ośki,
σg=Mgmax/Wg<kg
kg=0,53*Rc=0,53*200=106Mpa
Wg=(d3)/32
Mgmax/((d3)/32)<kg
d>((32* Mgmax)/ ( kg))1/3
d>0,0157m=15,7mm |
d>15,7 mm |
|
|
|
Tmax=700N kt=0,27Rc Rc=200Mpa |
Obliczanie średnicy osi krążnika z warunku NA ŚCINANIE
Tmax- maksymalna siła tnąca, kt- graniczna wytrzymałość na ścinanie, Rc -wytrzymałość na ściskanie, d- średnica wewnętrzna łożyska, średnica ośki, max- naprężenia tnące,
max=8Tmax/(3d2)<kt
kt=0,27Rc=0,27*200=54Mpa
d>(8 Tmax/(3kt))1/2
d>0,00331m=3,31mm
|
d>3,31mm |
d=17mm D=62mm B=17mm Dk=194 mm
|
OBLICZENIA ŁOŻYSKA KRĄŻNIKA
d-średnica wewnętrzna łożyska, D- średnica zewnętrzna łożyska, B -szerokość łożyska, Dk - średnica płaszcza krążnika,
PRZYJMUJĘ ŚREDNICĘ OŚKI RÓWNĄ d=17mm. NA PODSTAWIE OTRZYMANEJ ŚREDNICY DOBIERAM ŁOŻYSKO KULKOWE ZWYKŁE O WYMIARACH GŁÓWNYCH
d=17mm,D=62mm,B=17mm.
ZAŁOŻENIA: 1. D/Dk=0,56-0,67 2. d/Dk=0,25-0,30
W PRZYPADKU MOJEGO ŁOŻYSKA:
D/Dk=62/194=0,319 d/Dk=17/194=0,087
WYMIARY ŁOŻYSKA NIE SPEŁNIAJĄ DWÓCH POWYŻSZYCH WARUNKÓW, PRZYJMUJĘ WIĘC WIĘKSZE ŁOŻYSKO KULKOWE ZWYKŁE O WYMIARACH GŁÓWNYCH
d=50mm, D=110mm, B=27mm, oraz zwiększam średnicę ośki do 50mm.
Sprawdzam ponownie założenia 1 i 2.
D/Dk=110/194=0,567 d/Dk=50/194=0,257
czyli założenia się zgadzają.
|
d=50mm D=110mm B=27mm
|
Vk=2 m/s rś=0,04m
|
OBLICZENIE OBROTÓW ŁOŻYSKA
Vk -prędkość kulki [obliczam graficznie z rysunku 2], n- prędkość obrotowa [obr/min], -prędkość kątowa, rś- odległość od środka kulki ,do osi łożyska,
Vk=*rś
2*n/60
Vk=(2*n/60)*rś
n=60Vk/(2* rś)
n=477,70[obr/min] |
n=477,70[obr/min]
|
-22mm2/s fo-1.8 d=50mm D=110mm dm=[d+D]/2 dm=80mm |
WYZNACZENIE MOMENTU TARCIA W ŁOŻYSKU
M=Mo=M1
Mo- moment tarcia nie zależny od obciążenia M1-moment tarcia zależny od obciążenia -lepkość kinetyczna oleju [mm2/s] n- prędkość obrotowa [obr/min] dm- średnica podziałowa łożyska [mm]
dm=[d+D]/2
dm=80mm
Mo=fo*10-7*[*n]2/3*dm3
Mo=1,8*10-7*[22*477,70]2/3*803
Mo=44,21Nmm
|
Mo=44,21Nmm |
FA=Fs=350N Fr=Fa=700N Co=35000N dm=80mm
|
OBLICZENIE RÓWNOWAŻNEGO OBCIĄŻENIA SPOCZYNKOWEGO
M1-moment tarcia zależny od obciążenia, Fs- siła osiowa, przyjmujemy, że jest przejmowana przez jedno z łożysk, Fa- siła działająca na łożysko A, Co- nominalna nośność statyczna, -współczynnik tarcia, dm- średnica podziałowa łożyska [mm]
M1=*f1*Po*dm/2 1=0,002*[Po/Co]1/2
Fa=Fs=350N
Fr=Fn=700N
Co=35000N
Fa/Fr=350/700=0,5<0,8
Więc Po=Fr=700N
1=0,002*[700/35000]1/2=0,000282 Fa/Fr>e Fa/Co=0,11 Y=1,45 Fa/Po=350/700>0,5/Y czyli f1=[3Y-1]*Fa/Po+0,5/Y-0,5=1,51
M1=*f1*Po*dm/2
M1=0,000282*1*700*40=7,896Nmm
M=Mo+M1
M=44,21+7,89=52,1Nmm
|
M1=7,89Nmm
M=52,1Nmm |
FA=Fs=350N Fr=Fa=700N e=0,30 X=0,56 Y=1,45
|
TRWAŁOŚĆ ŁOŻYSKA
C- nośność dynamiczna, X- współczynnik przeliczeniowy obciążenia promieniowego, Y - współczynnik przeliczeniowy obciążenia osiowego, Fs- siła osiowa, przyjmujemy, że jest przejmowana przez jedno z łożysk, Fa- siła działająca na łożysko A, P- równoważne obciążenie dynamiczne,
WYZNACZENIE RÓWNOWAZNEGO OBCIĄŻENIA DYNAMICZNEGO
P=x*Fr+Y*FA
FA/Co=350/35000=0,01
czyli e=0,30
FA/Fr=0,5>e=0,30
X=0,56
Y=1,45
P=0,56*700+1,45*350=899,5N
RÓWNOWAŻNE OBCIĄŻENIE DYNAMICZNE WYNOSI 899,5 N |
P=899,5N
|
C=62000N P=899,5N p=3 n=477,70[obr/min] |
OKREŚLENIE TRWAŁOŚCI ŁOŻYSKA
L- trwałość, Lh- trwałość w godzinach, n- prędkość obrotowa [obr/min],
L= [C/P]p=[62000/899,5]3=327470,03mln obr.
Lh=[L*106]/[n*60]
Lh= 114252332 godz.
|
L=327470mln obr. Lh=114252332 godz. |
1
2