Расчет и конструирование валов редуктора
Для расчета и конструирования валов необходимо изобразить пространственную схему редуктора и нанести на неё все действующие нагрузки (рисунок 10).
Рисунок 10 – Расчетная схема редуктора
Силы, действующие в зубчатых зацеплениях:
- определены в расчетах зубчатых передач.
Кроме этих нагрузок следует учитывать радиальную консольную нагрузку на быстроходном и тихоходном валах, регламентированную ГОСТ 16162-85Е. Эта нагрузка появляется из-за несоосности валов, соединяемых муфтой. При крутящем моменте на быстроходном валу ТБ 
25 Н·м максимальная радиальная консольная нагрузка определяется по формуле:
- при 
- 
;
- при 
- 
Радиальная консольная нагрузка на тихоходном валу определяется по формуле:
6.4.1 Определение опорных реакций валов редуктора
Радиальную реакцию подшипника считают приложенной к оси вала в точке пересечения с ней нормали, проведенной через середину контактной площадки. Для радиальных подшипников эта точка расположена на середине ширины подшипника.
При установке вала на двух радиальных подшипниках осевая сила Ra, нагружающая подшипник, будет равна внешней осевой силе Fa, действующей на вал. Силу Fa воспринимает тот подшипник, который ограничивает осевое перемещение вала под действием этой силы.
При установке вала на двух радиально-упорных подшипниках осевые силы Ra1 и Ra2, действующие на подшипники, находят с учетом составляющих RS1 и RS2, возникающих от действия радиальных реакций R1 и R2 вследствие наклона контактных линий [3].
|
|
|
Осевая составляющая для радиально-упорных шариковых подшипников с углом контакта до 180 определяется из соотношения:
где 
– коэффициент минимальной осевой нагрузки, принимаемый по графику (рисунок 11). Если α > 180, значения = е принимают по справочным таблицам для подшипников.
Для роликовых конических подшипников =0,83е и RS = 0.83 eRr. Значение коэффициента е принимают по таблицам для подшипников.
Для обеспечения нормальной работы подшипников необходимо, чтобы нагружающая подшипник осевая сила была не меньше осевой составляющей от действия радиальных нагрузок, т. е. Ra1 
RS1 и Ra2 
RS2. Кроме этого, должно выполняться условие равновесия (рисунок 12):
В таблице 21 приведены формулы осевых сил 
и 
в частных случаях.
Рисунок 11 – График для определения минимальной осевой нагрузки
Рисунок 12 – Типовые схемы нагружения радиально-упорных подшипников
Таблица 21 – Формулы для определения осевых сил, нагружающих радиально-упорные подшипники
| Условия нагружения | Осевые силы |
RS1>RS2; Fa  0
RS1 < RS2; Fa  RS2 – RS1
| Ra1 = RS1; Ra2 = Ra1 +Fa |
| RS1 < RS2; Fa < RS2 – RS1 | Ra2 = RS2; Ra1 = Ra2 - Fa |
|
|
|
В качестве примера рассмотрим последовательность определения опорных реакций для всех трех валов редуктора, учитывая, что в качестве опор для быстроходного вала выбраны радиально-упорные шариковые однорядные подшипники, для промежуточного вала – радиально-упорные роликовые конические, для тихоходного – радиальные шариковые однорядные.
Быстроходный вал (рисунок 13):
Рисунок 13 – Расчетная схема быстроходного вала
При составлении уравнений равновесия используем заданные нагрузки в зацеплениях (получены в расчетах зубчатых зацеплений), найденную радиальную консольную нагрузку, расчетную длину участков вала и диаметр делительной окружности шестерни первой (быстроходной) ступени.
Сумма моментов относительно оси ОХ в т. 1:
Откуда:
Сумма моментов относительно оси ОХ в т. 2:
Откуда:
Проверка: 
Сумма моментов относительно оси О Y в т. 1:
Сумма моментов относительно оси О Y в т. 2:
Проверка: 
|
|
|
Опорные реакции от радиальной консольной нагрузки:
Проверка: 
Результирующие опорные реакции:
Суммарные опорные реакции с учетом радиальной консольной нагрузки:
Промежуточный вал (рисунок 14)
Рисунок 14 – Расчетная схема промежуточного вала
Опорные реакции:
Проверка:
Проверка:
Результирующие опорные реакции:
Необходимо определить наиболее нагруженную опору и осевую нагрузку на опору.
Тихоходный вал (рисунок 15):
Рисунок 15 – Расчетная схема тихоходного вала
Проверка: 
Результирующие опорные реакции:
В соответствии с ГОСТ 16162 – 85Е при расчете тихоходного вала, имеющего консольный участок, необходимо учесть радиальную консольную нагрузку (рисунок 16):
Рисунок 16 – Схема нагружения тихоходного вала радиальной консольной нагрузкой
Опорные реакции от радиальной консольной нагрузки:
Опорные реакции с учетом радиальной консольной нагрузки:
Выявить наиболее нагруженную опору.
|
|
|
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 319; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!