- •Введение
- •1. Основные этапы курсового проектирования
- •2. Расчет привода исполнительного механизма
- •2.1. Расчет и выбор электродвигателя
- •2.2. Разбивка передаточного числа по ступеням
- •3. Мощности, моменты на валах привода
- •4. Ременные передачи
- •4.1. Расчет ременных передач
- •4.2. Расчет сил ременных передач
- •4.3. Напряжения в ременных передачах
- •5. Цепные передачи
- •5.1. Расчет цепной передачи
- •5.2. Определение параметров звездочек
- •6. Зубчатые передачи. Выбор материалов зубчатых колес
- •7. Расчет коническо-цилиндрического редуктора
- •7.1. Расчет конической передачи
- •7.2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •7.3. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •8. Расчет червячных передач
- •8.1.Выбор материалов червяка и колеса
- •8.2. Определение основных параметров червячной передачи
- •8.3. Тепловой расчет червячного редуктора
- •9. Ориентировочный расчет валов
- •10. Расчет валов по эквивалентному моменту
- •10.1. Расчет быстроходного вала коническо-цилиндрического редуктора
- •10.2. Расчет промежуточного вала редуктора
- •11. Расчет валов зубчато-червячного редуктора
- •11.1. Расчет быстроходного вала зубчато-червячного редуктора
- •11.2. Расчет промежуточного вала
- •11.3. Расчет тихоходного вала зубчато-червячного редуктора
- •12. Расчет вала на прочность
- •13. Расчет и выбор подшипников качения быстроходного вала коническо-цилиндрического редуктора
- •14. Расчет и выбор подшипников качения тихоходного вала червячного редуктора
- •15. Расчет шпоночных соединений
- •16. Конструирование элементов корпуса редуктора
- •17. Смазочные устройства и уплотнения
- •18. Муфты
- •18.1. Муфты глухие
- •18.1.1. Муфта втулочная
- •18.1.2. Муфта фланцевая
- •18.2. Муфты компенсирующие
- •18.2.1. Муфта упругая втулочно-пальцевая
- •18.2.2. Муфта упругая со звездочкой
- •18.2.3. Муфта с торообразной оболочкой
- •18.2.4. Муфта зубчатая
- •18.2.5. Муфта шарнирная
- •18.3. Муфты управляемые
- •18.3.1. Муфта кулачковая
- •18.3.2. Муфта фрикционная
- •18.3.3. Конусная фрикционная муфта
- •18.3.4. Электромагнитная фрикционная муфта
- •18.4. Муфты предохранительные самоуправляемые
- •18.4.1. Муфта со срезным штифтом
- •18.4.2. Муфта фрикционная многодисковая
- •18.4.3. Муфта пружинно-шариковая
- •18.4.4. Муфта кулачковая предохранительная самодействующая
- •18.4.5. Центробежная муфта (колодочная)
- •18.4.6. Обгонная муфта
- •Библиографический список
- •Приложения
14. Расчет и выбор подшипников качения тихоходного вала червячного редуктора
Для расчета подшипников необходимо знать нагрузки на опоры. Известны составляющие усилия в зацеплении: действующее в вертикальной плоскости – Ft – окружное усилие; действующее в горизонтальной плоскости Fа2 и Fr2 – осевое и радиальное усилия. Опорами являются подшипники радиально-упорные конические.
В опорах возникают реакции в горизонтальной и в вертикальной плоскости. Схема к расчету показана на рис. 43. Смещение нагрузок в опорах рассчитаны из условия смещения точек приложения радиальных нагрузок, от внешних торцов подшипников, для схемы установки «враспор»:
.
Для этих подшипников дополнительно выписываем следующие данные:
Cr – динамическая грузоподъемность;
Y – коэффициент осевой нагрузки;
е – коэффициент осевого нагружения.
Тихоходный вал вращается с частотой nТмин–1. Из расчета известны реакции в опорахRС иRДосевая нагрузкаFа2.
Радиальные нагрузки в опорах: ;.
Рис. 43. Схема установки
подшипников «враспор»
Осевые составляющие от радиальной нагрузки возникают от действия радиальных реакций вследствие наклона контактных линий:
Определение осевых реакций.
Для нормальной работы радиально-упорных подшипников необходимо, чтобы в каждой опоре осевая сила, нагружающая подшипник, была бы не меньше осевой составляющей от действия радиальных нагрузок, т.е.
Кроме того, должно быть выполнено условие равновесия вала – равенство нулю суммы всех осевых сил, действующих на вал:
.
Коэффициенты осевой и радиальной нагрузки:
Определяем для каждой опоры отношение радиальной и осевой нагрузки и сравнивают с «e».
Опора C: если , то принимаемX=1, y = 0
если e , то принимаем X=0,4, y (табличное значение).
Такие же реакции выполняют для опоры D.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
Выбрать одно из трех условий:
Если и0, то ,
Если и, то,
а) силы, действующие на вал в горизонтальной плоскости;
б) эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости;
в) силы, действующие на вал в вертикальной плоскости;
г) эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости
д) суммарная эпюра изгибающих моментов;
е) эпюра крутящих моментов.
Диаметр буртика:
где r – координата фаски подшипника.
Диаметр вала под колесом:
.
Диаметр буртика колеса:
где f = 5 – размер фаски колеса.
Выходной конец тихоходного вала имеет цилиндрическую или коническую форму и размеры (рис. 44)
Рис. 44. Узел вала червячного колеса (тихоходного)
Крышки подшипников
Отверстия под подшипники закрывают сквозными ГОСТ 18512-73 и глухими ГОСТ 18511-73 крышками (см. рис. 41), которые выбираются по диаметру наружного кольца подшипника D.
В гнездо сквозной крышки устанавливается манжета, которая выбирается по диаметру вала dТ.
Под фланец крышки устанавливаются металлические прокладки для регулировки зазора в подшипниках.
15. Расчет шпоночных соединений
Для передачи вращающего момента с вала на деталь или наоборот чаще всего применяют призматические шпонки по ГОСТ 23360-79 со скругленными концами. Стандарт предусматривает для каждого диаметра вала определенные размеры поперечного сечения шпонки /3/. На концевых конических участках валов поперечные размеры шпонок известны. Допускаемые напряжения на смятие при стальной ступице .
Шпоночное соединение показано на рис. 45 , параметры приложение 14.
Рис. 45. Параметры вала с шпонкой
призматической
Расчет шпонок производится по крутящему моменту вала, на котором она устанавливается. Длинна шпонки определяется
.
Полная длина шпонки l = lр + b.
где b, h, t1, t2 – поперечные размеры шпонок выбираются по таблице 31.
Таблица 31
Размеры шпонок в зависимости от диаметра вала
Диаметр вала d |
Сечение шпонки |
Глубина паза |
Длина l | |||
b |
h |
вала t1 |
ступицы t2 | |||
Свыше 12 до 17 |
5 |
5 |
3 |
2,3 |
10...56 | |
Свыше 17 до 22 |
6 |
6 |
3,5 |
2,8 |
14...70 | |
Свыше 22 до 30 |
8 |
7 |
4 |
3,3 |
18...90 | |
Свыше 30 до 38 |
10 |
8 |
5 |
3,3 |
22...110 | |
Свыше 38 до 44 |
12 |
8 |
5 |
3,3 |
28...140 | |
Свыше 44 до 50 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
36...160 | |
Свыше 50 до 58 |
16 |
10 |
6 |
4,3 |
45...180 | |
Свыше 58 до 65 |
18 |
11 |
7 |
4,4 |
50...20 | |
Свыше 65 до 75 |
20 |
12 |
7,5 |
4,9 |
56...220 | |
Свыше 75 до 85 |
22 |
14 |
9 |
5,4 |
63...250 | |
Свыше 85 до 95 |
25 |
14 |
9 |
5,4 |
70...280 |