- •1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •2. Расчет быстроходной конической передачи
- •3. Расчет тихоходной зубчатой передачи
- •4. Предварительный расчет валов
- •5. Конструктивные размеры шестерни зубчатых колес
- •6. Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора
- •7. Проверка прочности шпоночных соединений
- •8. Подбор подшипников и проверка их долговечности
- •9. Уточненный расчет валов
- •10. Выбор муфты
- •11. Смазка
7. Проверка прочности шпоночных соединений
Для соединений деталей с валами принимаются призматические шпонки со скругленными торцами по ГОСТ 8789-68. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Прочность соединений проверяется по формуле
(лит.3,стр.107)
Для соединения вала электродвигателя с выходным концом ведущего вала при d1=15 мм выбираем шпонку с параметрами
b · h · l = 5 · 5· 2; t = 3 мм
Применяем чугунную полумуфту
(лит.3,стр.108)
Для крепления зубчатого колеса Z2 и шестерни Z3 при d2˝=25мм выбираем шпонку b · h · l = 8· 7· 25; t1 = 4 мм
Для стальной ступицы
(лит.3,стр.108)
Для соединения зубчатого колеса Z4 при d3˝=40мм выбираем шпонку
Для соединения стальной полумуфты с выходным концом ведомого вала при d3=30мм выбираем шпонку b · h · l = 10· 8· 30; t1 = 5 мм
Прочность шпоночных соединений достаточна.
8. Подбор подшипников и проверка их долговечности
Выполняем эскизную компановку редуктора и определяем все необходимые размеры. Рассмотрим ведущий вал (рис.2)
Рис. 2 – Схема нагрузки ведущего вала.
Усилия в зацеплении равны:
Fr1= Ft1-tg20º ·cosδ1 =422 ·0,364 ·0,9625 =148H
Fa1= Ft1-tg20º ·cosδ2 =422 ·0,364 ·0,2711 =42H
Определим реакции опор
Изгибающие моменты на валу:
Му(А)=Хв ·b =207 ·50 = 10350 Н ·мм
МХ(В)=Ув ·b =60 ·50 = 3000 Н ·мм
Кроме усилий в зацеплении на ведущий вал действует консольная нагрузка от муфты
На расстоянии lм=0,7d1+50=0,7·15+50=60 мм
Т.к. направление силы FM неизвестно, то определим реакции опор и моменты от них отдельно от других сил.
Реакции опор от силы FM
МВ=RB·b=744·50=37200H.мм
МА=RА·b=406·50=20300H.мм
Т.к. направление силы FM неизвестно, то определим суммарные реакции опор исходя из худшего положения для вала, т.е. направление реакций совпадают.
Суммарные радиальные реакции
При диаметре вала d1=20 мм по ГОСТ 8338-75 выбираем роликоподшипники качения однорядные средней серии № 7204 с параметрами d=20мм; D=47 мм; β=15,5 мм; С=21000 Н;
Эквивалентная нагрузка на подшипник:
(лит.3,стр.315)
При вращении внутреннего кольца коэффициент
V=1 (лит.3,стр.315)
При спокойной нагрузке коэффициент
Кϭ=1,0 (лит.3,стр.316)
Осевую нагрузку воспринимает подшипник А (см. черт.)
Для подшипника А получаем при
Долговечность подшипника
Минимальная долговечность: Ln = 12264ч
Рассмотрим промежуточный вал.
Рис.3 Схема нагрузки промежуточного вала
Ft2= Ft1=422H
Fr2= Fa1=42H
Fa2= Fr1=148H
Fr3= Ft3 · tg20º=1667·0,364=607H
Реакции опор равны
Изгибающие моменты
МХ(С)=YА·а=542·25=13550 Н·мм
МХ(D)=YB·c=23·40=920 Н·мм
МУ(С)=ХА·а=1110·25=27750 Н·мм
МУ(D)=ХВ·с=137·40=5480 Н·мм
Суммарные радиальные реакции
Для опо р вала при диаметре d2=20мм выбираем роликоподшипники однорядные конические средней серии № 7204 с параметрами d=20мм;
D=47мм; β=19 мм; С=21000 Н;
Для опоры А, как более нагруженной
Долговечность подшипника достаточна
Рассмотрим ведомый вал.
Рис.4.Схема нагрузки ведомого вала
Ft4= Ft3=1667H
Fr4= F r3=607H
Реакции опор
Изгибающие моменты.
Кроме усилий в зацеплении на ведомый вал действует консольная нагрузка от муфты.
На расстоянии от ближайшего подшипника
Т.к. направление силы FM неизвестно, то определим реакции опор и моменты от них отдельно от других сил.
Реакции опор от силы FM
Изгибающие моменты
Суммарные радиальные реакции.
При диаметре вала d3’=35мм выбираем в качестве опор шарикоподшипники однорядные легкой серии № 211 ГОСТ 8338-75 с параметрами d=35мм; D=72 мм; β=17 мм; С=25500 Н;
Для опоры B, как более нагруженной получим