8075  6570

Поскольку базовая долговечность предварительно выбранных подшипников больше требуемой, то данные подшипники подходят.

10. РАСЧЁТ ЧЕРВЯКА НА ЖЁСТКОСТЬ

Для валов червяков максимальный прогиб

где l – расстояние между опорами, l = 307 мм;

F_t и F_r – окружное и радиальное усилие на червяке, F_t = 1168,25 Н, F_r = 1046,07 Н;

Е – модуль упругости материала вала. Для легированной стали

Е = 2,1 10⁵ МПа

I_пр – приведенный (с учётом витков) момент инерции сечения вала червяка, мм⁴;

мм⁴

здесь d_f – диаметр впадин червяка, мм

d_f = d – 2,4m = 80 -2,4 · 8 = 60,8 мм

d – делительный диаметр червяка, d = 80 мм;

d_a – диаметр вершин червяка, мм

d_a = d + 2m = 80 + 8· 2 = 96 мм

m – осевой модуль, m = 8 мм.

Допускаемое значение прогиба червяка

[Y] = (0,05…0,01) m = 8 · 0,01 = 0,08

11. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА

Цель теплового расчёта – проверка температуры масла t_м в редукторе, которая не должна превышать допускаемой [t]_м = 80…95 С. Температура воздуха вне корпуса редуктора обычно t_в = 20 С. Температура масла t_м в корпусе червячной передачи при непрерывной работе без искусственного охлаждения определяется по формуле:

где Р₁ – мощность на червяке, Вт;

 - коэффициент полезного действия червячной пары;

K_t – коэффициент теплопередачи, 9…17 Вт/(м²град);

А – площадь теплоотдающей поверхности корпуса редуктора. Ориентировочно А (м²) можно принять в зависимости от межосевого расстояния

Площадь поверхности охлаждения червячного редуктора

а, мм	80	100	125	140	160	180	200	225
А, м2	0,19	0,24	0,36	0,43	0,56	0.67	0,8	1,0

12. РАСЧЁТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

В индивидуальном и мелкосерийном производстве используют главным образом призматические шпонки. Длину шпонки выбирают из стандартного ряда так, чтобы она была меньше длины ступицы насаживаемой детали на 5…10 мм. Сечение шпонки выбирается по диаметру вала.

Выбранную шпонку проверяют на смятие по формуле

где: Т – крутящий момент на валу, Н мм;

d – диаметр вала, мм;

h – высота шпонки, мм;

t₁ – глубина паза вала, мм;

l_р – рабочая длина шпонки, мм; при скруглённых торцах шпонки l_р = l-b, где l – длина шпонки, b – ширина шпонки;

[_см] – попускаемое напряжение смятия. При стальной ступице 100…120 МПа, при чугунной 50…60 МПа.

1. Шпонка 10 х8 х 45

2. Шпонка 16 х 10 х 80

3. Шпонка 20 х 12 х 90

13. ВЫБОР МАСЛА

Смазывание червячных зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.

Для редуктора общего назначения применяем непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным методом – окунанием. Этот способ применяют для червячных передач допустимая скорость скольжения 10 м/с.

Выбор сорта масла зависит от расчётного контактного напряжения _н и фактической скорости скольжения.

Контактное напряжение _н = 105 МПа.

Скорость скольжения м/с

По табл. 10.29 [2] выбираем масло И-Т-Д- 220 ГОСТ 17479.4-87

индустриальное, для тяжело нагруженных узлов, с антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными присадками, класса кинематической вязкости 191…224 сСт при 40 С.

Объём заливаемого масла определяем из расчёта 0,5…1,0 литра на 1 кВт мощности. Vм = 4,5 л³.

Поскольку V_s  1 м/c, то смазывание подшипников происходит за счёт масляного тумана. Для свободного проникновения масла полость подшипника должна быть открыта внутрь корпуса.

Для контроля уровня масла имеется маслоуказатель.

При работе червячной передачи масло постепенно загрязняется продуктами износа деталей. Оно стареет, его свойства ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусмотрено сливное отверстие и сливная пробка.

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путём установки отдушины в крышке корпуса.

14. ВЫБОР МУФТЫ

Для соединения выходных концов электродвигателя и быстроходного вала редуктора, установленных на общей раме, применяют упругие муфты со звёздочкой. Эти муфты обладают достаточными упругими свойствами и малым моментом инерции для уменьшения пусковых нагрузок на соединяемые валы.

Основными характеристиками для выбора муфты являются - номинальный крутящий момент и диаметры соединяемых валов.

Для соединения выходного вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора выбираем муфту упругую со звёздочкой.

Муфта упругая со звёздочкой