11 Расчет подшипников по динамической грузоподъемности
11.1 Проверка подшипников ведущего вала
Эквивалентная
динамическая нагрузка
,
где X – коэффициент радиальной нагрузки, V – коэффициент вращения кольца(V=1 при вращении относительно нагрузки внутреннего колеса),
Fr – радиальная нагрузка на подшипник, Y – коэффициент осевой нагрузки,
Fa
– осевая нагрузка на подшипник,
=1,3
- коэффициент безопасности,
-
коэффициент влияния температуры (
при
).
Осевая
сила на валу
.
[5,
табл.7.5.2]
Осевая составляющая радиальной нагрузки:
;
.
Т.к.
,
то
;
.
Определяем значения X и Y:
,
тогда X=0,56,
Y=1,5
[4, табл. 16.9].
,
тогда X=1,
Y=0.
Тогда эквивалентная динамическая нагрузка равна:
;
.
Т.к.
,
то расчет долговечности ведем по первому
подшипнику.
где
–
частота вращения вала;
-
динамическая грузоподъемность;
p – показатель степени (p=3 для шариковых подшипников).
.
11.2 Проверка подшипников ведомого вала
Эквивалентная
динамическая нагрузка
,
где X – коэффициент радиальной нагрузки, V – коэффициент вращения кольца(V=1 при вращении относительно нагрузки внутреннего колеса),
Fr – радиальная нагрузка на подшипник, Y – коэффициент осевой нагрузки,
Fa
– осевая нагрузка на подшипник,
=1,3
- коэффициент безопасности,
-
коэффициент влияния температуры (
при
).
Осевая
сила на валу
.
[5,
табл.7.5.2]
Осевая составляющая радиальной нагрузки:
;
.
Т.к.
,
то
;
.
Определяем значения X и Y:
,
тогда X=1,
Y=0
[4, табл. 16.9].
,
тогда X=0,56,
Y=1,5.
Тогда эквивалентная динамическая нагрузка равна:
;
.
Т.к.
,
то расчет долговечности ведем по второму
подшипнику.
где
–
частота вращения вала;
-
динамическая грузоподъемность;
p – показатель степени (p=3 для шариковых подшипников).
.
12 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
12.1 Методика расчета
Для закрепления на валу зубчатого колеса, шкива и муфты применяются призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360-78.
Рисунок 12.1 – Шпоночное соединение
Так как высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, расчет сводится к проверке размеров по допускаемым напряжениям при принятой длине [2. с.73]:
,
где
T
- крутящий момент на валу,
;
d - диаметр вала, мм;
h - высота шпонки, мм;
t1 - заглубление шпонки в валу, мм;
l – полная длина шпонки, мм;
b - ширина шпонки, мм.
12.2 Расчет соединения вал-колесо
Для
заданного диаметра вала (
)
выбираем сечение призматической шпонки
,
[5,
табл. 9.1.2] . Принимаем длину шпонки
Тогда:
,
что меньше предельно допустимых
Принимаем шпонку 161063 ГОСТ 23360-78.
12.3 Расчет соединения вал-шкив
Для
заданного диаметра вала (
)
выбираем сечение призматической шпонки
,
[5,
табл. 9.1.2] . Принимаем длину шпонки
Тогда:
,
что меньше предельно допустимых
Принимаем шпонку 8728 ГОСТ 23360-78.
12.4 Расчет соединения вал-муфта
Для
заданного диаметра вала (
)
выбираем сечение призматической шпонки
,
[5,
табл. 9.1.2] . Принимаем длину шпонки
Тогда:
,
что меньше предельно допустимых
Принимаем шпонку 10845 ГОСТ 23360-78.
13 Назначение конструктивных параметров зубчатых колес и шкива
Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены выше:
;
;
.
Колесо кованое:
;
;
.
Диаметр ступицы
Длина ступицы
Толщина обода
Принимаем
Толщина диска
Рисунок 13.1 – Зубчатое колесо
Основные размеры ведомого шкива клиноременной передачи приведены на рисунке 13.2.
Рисунок 13.2 – Шкив ведомый
Диаметр ступицы
Длина ступицы
Толщина обода
14 Выбор параметров корпуса редуктора
Корпус редуктора выполняем литым из чугуна марки
СЧ 15 ГОСТ 1412-79.
Для удобства сборки корпус выполняем разборным. Плоскость разъема проходит через ось выходного вала, что позволяет использовать глухие крышки для подшипников. Плоскость разъема для удобства обработки располагаем параллельно плоскости основания.
Для соединения корпуса и крышки редуктора по всему контуру плоскости разъема выполняем фланцы. Фланцы объединены с приливами для подшипников.
Для предотвращения взаимного смещения корпусных деталей при растачивании отверстий под подшипники и обеспечения точного расположения их при повторных сборках, крышку фиксируем относительно корпуса двумя коническими штифтами.
Толщина стенок корпуса и крышки.
Принимаем
8 мм
Толщина поясов корпуса и крышки.
нижнего пояса
Принимаем
21мм
Диаметры болтов:
– фундаментных
Принимаем болты М16,
– крепящих крышку корпуса у подшипников
Принимаем
болты с М10
– соединяющих крышку с корпусом
Принимаем
болты с М8
4.
Диаметр штифта
.
Расчет производился в соответствии с табл. 6.18 [1].