Предварительный расчет валов редуктора

Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал: диаметр выходного конца при допускаемом напряжении [τ_к] =25 МПа

мм

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда d_B₁⁼ 42 мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем d_п1= 50 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом.

Ведомый вал: диметр выходного конца вала при допускаемом напряжении [τ_к] = 20 МПа

мм

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда d_B₂ = 65 мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем d_п2 = 70 мм, под зубчатым колесом d_K₂ = 75 мм.

Диаметры остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

Конструктивные размеры шкива клиноременной передачи

Шкивы клиноременных передач выполняются из чугуна СЧ 15. Расчетный диаметр шкива d_p = 280 мм. Угол наклона канавок при таком диаметре равен α = 40°.

Ширина обода шкива

мм

Толщина обода

S = 0,005*d+3+h+h₀= 13,9 мм

примем S = 15 мм

Длинна ступицы шкива

l = (1,5÷2)d_B₁= 36 ÷ 48 мм

примем l = 40 мм

Диаметр шкива ступицы

мм

примем d = 44 мм.

Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены выше:

d₁= 112 мм; d_a₁= 118 мм; b₁= 95 мм.

Колесо кованое:

d₂= 336 мм; d_а2= 342 мм; b = 90 мм.

Диаметр ступицы d_ст= 1,6 * d_а2=1,6 * 75 = 120 мм.

Длина ступицы l_ст= (1,2 ÷ 1,5)d_k₂= (1,2 ÷ 1,5) * 75= 90÷ 113 мм

принимаем l_ст= 100 мм

Толщина обода δ₀= (2,5 ÷ 4)m_n =(2,5 ÷ 4) * 3 = 7,5 ÷ 12 мм

принимаем δ₀= 10 мм

Толщина диска при b = 90 мм: С =0,3*90=27 мм

Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:

δ = 0,025а_w + 1 = 0,025 * 224 + 1 = 6,6 мм,

принимаем δ = 8 мм; δ₁ = 0,02а_w + 1 = 0,02 * 224 + 1 = 5,48 мм, принимаем δ₁ = 8мм.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки

b = 1,5 δ = 1,5 * = 12 мм; b₁= 1,5δ₁ = 1,5 * 8 = 12 мм,

нижнего пояса корпуса

р = 2,35δ = 2,35 * 8 = 19 мм; принимаем р = 20 мм.

Диаметр болтов: фундаментных d₁ = (0,03÷0,036)а_w+12 = (0,03÷0;36)224 + 12 = 18,72÷ 20,064 мм; принимаем болты с резьбой М20; крепящих крышку к корпусу у подшипников d₂ = (0,7÷0,75) d₁ = (0,7÷0,75)20 = 14÷15 мм; принимаем болты с резьбой М16; соединяющих крышку с корпусом d₃ = (0,5÷0,6)d₁ = (0,5÷0,6)20 = 10÷12 мм; принимаем болты с резьбой М12.

Расчет подшипников

Ведущий вал

Из предыдущих расчетов имеем

F_t = 6232 H, F_r = 2283 Н, F_a = 841 Н, F_B = 2162 H, l₁= 112 мм и l₃= 65 мм.

Реакции опор: в плоскости xz

Проверка:

R_x₁ + R_x₂ – F_t – F_B = 5243 + 3151 – 6232 – 2162= 0.

в плоскости yz

Проверка:

R_yl + R_y₂ – F_r = 1351 + 931 – 2283 = 0.

Суммарные реакции

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1.

Намечаем радиальные шариковые подшипники 206: d = 30 мм; D = 62 мм; В = 16 мм;С = 19,5 кН и С₀ = 10 кН.

Эквивалентная нагрузка по формуле

Р_э = (XVP_r₁ + YP_a)К_бК_T,

в которой радиальная нагрузка Р_r₁ = 1871 Н; осевая нагрузка Р_а = F_a = 317 Н;V = 1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности К_б = 1,2; К_Т= 1.

Отношение

;

этой величине соответствует е ≈ 0,23

Отношение

< е; X = 1 и Y = 0.

Р_э = (1 * 1 * 1871) * 1,2 * 1 = 2245 Н.

Расчетная долговечность, млн. об.

млн. об.

Расчетная долговечность, ч

ч.

Ведомый вал несет такие же нагрузки, как и ведущий:

F_t = 6232 H, F_r = 2283 Н, F_a = 841 Н, l₂= 112 мм.

Реакции опор: в плоскости xz

в плоскости yz

Проверка:

R_y₃ + R_y₄ – F_r = 1773 + 510 – 2283 = 0.

Суммарные реакции

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 4.

Намечаем радиальные шариковые подшипники 208: d = 40 мм; D = 80 мм; В = 18 мм;С = 32 кН и С₀ = 17,8 кН.

Эквивалентная нагрузка по формуле

Р_э = (XVP_r₄ + YP_a)К_бК_T,

в которой радиальная нагрузка Р_r₄ = 1060 Н; осевая нагрузка Р_а = F_a = 317 Н;V = 1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности К_б = 1; К_Т= 1.

Отношение

;

этой величине соответствует е ≈ 0,20

Отношение

> е; X = 0,56 и Y = 2,40.

Р_э = (0,56 * 1 * 1060 + 2,4 * 317) * 1 * 1 = 1354 Н.

Расчетная долговечность, млн. об.

млн. об.

Расчетная долговечность, ч

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 ч таков ресурс самого редуктора), но не должен быть менее 10000 ч (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 206 имеют ресурс L_h = 40 * 10³ ч, а подшипники ведомого вала 208 имеют ресурс L_h = 4 * 10⁶ ч.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 267; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!