6. Конструирование подшипниковых узлов

6.1 Выбор типа подшипников

- для быстроходного вала подшипник 7211:

d = 55 мм, D = 100 мм, В = 23 мм, С = 57900 Н, С_о = 46100 Н;

- для тихоходного вала подшипник 7308:

d = 40 мм, D = 90 мм, В = 25,5 мм, С = 61100 Н, С_о = 46000 Н.

6.2 Проверочный расчет подшипников

Проверочный расчет подшипников выполняется отдельно для быстроходного и тихоходного валов.

Проверим подшипники быстроходного вала.

Определим отношения:

F_x/F_r = 600/200=3;

F_x/C₀ = 600/46100=0,015

По полученным отношениям определим коэффициенты:

е_х=1,5

х=1;

y=1

Определим приведённую нагрузку

Q=(x·k_k·F_r+y·F_х)·k_·k_= (1·1·600+200)·1,4·1,1=1120 (Н)

где k_k  коэффициент вращения, k_  коэффициент безопасности; k_  температурный коэффициент.

Определяем потребную динамическую грузоподъёмность

C=(60·n·L_h/10⁶)^1/·Q = (60·310·12000/10⁶)^1/3,33·1120=5650  46100 (Н)

Подшипник пригоден.

Проверим подшипники тихоходного вала.

F_x/F_r = 200/600=0,33;

F_x/C₀ = 200/46100=0,044

По полученным отношениям определим коэффициенты:

е_х=1,5

х=1;

y=0

Определим приведённую нагрузку

Q=(x·k_k·F_r+y·F_х)·k_·k_= (1·1·600+200)·1,4·1,1=1120(Н)

где k_k  коэффициент вращения, k_  коэффициент безопасности; k_  температурный коэффициент.

Определяем потребную динамическую грузоподъёмность

C=(60·n·L_h/10⁶)^1/·Q = (60·103,5·12000/10⁶)^1/3,33·1120=4061  46000 (Н)

Подшипник пригоден.

7. Конструирование шпоночных соединений

7.1 Общие положения

Шпоночные соединения предназначаются для передачи крутящего момента от вала к ступице или наоборот.

В зависимости от конструкции шпонки делят на призматические, сегментные, клиновые, тангенциальные, специальные. Наибольшее применение в машиностроении находят призматические шпонки, ГОСТ 23360-78, рисунок 6.

Шпонки подбирают в зависимости от диаметра вала и проверяют на прочность по напряжению смятия.

Рисунок 6– Шпонка призматическая

Шпонка для соединения быстроходного вала редуктора со шкивом клиноременной передачи.

Для вала диаметром 32 мм выбираю шпонку со следующими параметрами: b=10мм; h=8мм; l=41 мм; t₁=5мм; t₂=3,3мм; [_CM]=110МПа.

Проверка шпонки на прочность по напряжению смятия с учетом того что крутящий момент :

_см= 2T/(d(h-t₁)l)= 2106000/(32(8-5)41)=54МПа < [_CM] условие выполняется.

Таким образом, принимаем шпонку: 10х8х41 ГОСТ 23360-78.

Шпонка для соединения быстроходного вала редуктора со шестерней конической передачи.

Для вала диаметром 45 мм выбираю шпонку со следующими параметрами: b=14мм; h=9мм; l=54 мм; t₁=5,5мм; t₂=3,8мм; [_CM]=110МПа.

Проверка шпонки на прочность по напряжению смятия с учетом того что крутящий момент :

_см= 2T/(d(h-t₁)l)= 2106000/(45(9-5,5)54)= 27МПа < [_CM] условие выполняется.

Таким образом, принимаем шпонку: 14х9х54 ГОСТ 23360-78.

Шпонка для соединения тихоходного вала редуктора с зубчатым колесом.

Для вала диаметром 63 мм выбираю шпонку со следующими параметрами: b=18мм; h=11мм; l=60 мм; t₁=7мм; t₂=4,4мм; [_CM]=110МПа.

Проверка шпонки на прочность по напряжению смятия с учетом того что крутящий момент :

_см= 2T/(d(h-t₁)l)= 2305000/(63(11-7)60)= 42МПа < [_CM] условие выполняется.

Таким образом, принимаем шпонку: 18х11х60 ГОСТ 23360-78.

Шпонка для соединения тихоходного вала редуктора с полумуфтой.

Для вала диаметром 45 мм выбираю шпонку со следующими параметрами: b=14мм; h=9мм; l=54 мм; t₁=5,5мм; t₂=3,8мм; [_CM]=110МПа.

Проверка шпонки на прочность по напряжению смятия с учетом того что крутящий момент :

_см= 2T/(d(h-t₁)l)= 2305000/(45(9-5,5)54)= 75МПа < [_CM] условие выполняется.

Таким образом, принимаем шпонку: 14х9х54 ГОСТ 23360-78.