2.4.Кинематический расчет привода

Частота вращения валов привода

nэл – частота вращения электродвигателя

Обозначим - n1 - частота вращения вала электродвигателя,

n2 - частота вращения входного вала редуктора, она равна n1,

n3 - частота вращения выходного вала редуктора,

n4 - частота вращения вала роликоопоры, она равна n3.

Мощности на валах

N1=N

N1=0.42кВт

N2=N1*ŋм*ŋпк

N2=0.40кВт

N3=N2*ŋ3* ŋпк

N3=0.293кВт N4=N3* ŋм*ŋпк

N4=0.281кВт

Моменты на валах

M1=9550*N1/n1

M1=5.348 Н*м

M2=9550*N2/n2

М2=5,093 Н*м

М3=9550*N3/n3

М3=298,46Н*Н*м

М4=9550*N4/n4

М4=286,24Н*м

Кинематический расчет проводим для нахождения моментов на валах, которые необходимы для подбора муфты.

2.5.Подбор муфты

M1=5.3Н*м

М2=5,1 Н*м

М3=298 Н*мм

М4=286 Н*м

Для соединения вала электродвигателя и входного вала редуктора применяем упругую втулочно - пальцевую муфту 6.3-9-I.1-У3 ГОСТ 21424 – 75 /5/.

Эти муфты получили широкое распространение благодаря относительной простоте конструкции и удобства замены упругих элементов. Упругие втулочно - пальцевые муфты общего назначения применяют для передачи крутящего момента и уменьшения динамических нагрузок на соединяемых соосных валах.

Для соединения валов выходного вала редуктора и роликоопор, а так же роликоопор между собой применим фланцевую муфту 16-16-11 ГОСТ 20761 – 75 /5/.

Муфты фланцевые (поперечно - разъемные) наиболее распространенные из класса жестких нерасцепляемых муфт из-за удобства монтажа и возможности жесткого соединения валов.

2.6 Проверка подшипников на заданный ресурс службы /3/

Проверять будем подшипники качения радиально-упорные, так как они воспринимают радиальную и осевую нагрузку.

Выбираем подшипники качения радиально-упорные, так как они воспринимают радиальную и осевую нагрузку.

d = 70 мм – диаметр посадочной поверхности вала;

FА = 755,9 Н – осевая нагрузка на подшипник;

Fr = 42 900 Н – радиальная нагрузка на подшипник;

n = 10 об/мин – частота вращения вала;

Принимаем срок службы конструкции 20 лет, в часах L = 175200 ч.

Подбор подшипников качения производится в следующей последовательности:

Вычисляем эквивалентные нагрузки. Для среднего равновероятного режима нагружения коэффициент эквивалентности КЕ = 0,63 /2/:

FА = 755, 9× 0.63 = 476.21 Н

Fr = 42 900× 0.63 = 27027 Н

Предварительно назначаем подшипники качения радиально-упорные легкой серии 46320. По таблице для данного типа подшипника находим:

Сr = 213000 Н – динамическая грузоподъемность;

С0r = 177000 Н – статическая грузоподъемность;

Определяем отношение i × FА / С0r = 0.08 /2/.

По получившемуся значению из таблицы выбираем значение коэффициентов e,X и Y.

e = 0.68 – коэффициент осевого нагружения;

X = 0.41 – коэффициент радиальной нагрузки;

Y = 0.87 - коэффициент осевой нагрузки.

Определяем отношение FА / V × Fr = 0.07 /2/.

Так как отношение FА / V × Fr < e, принимаем значение коэффициентов X = 1 и Y = 0.

Определяем отношение FА / V × Fr = 0.07 /2/.

Так как отношение FА / V × Fr < e, принимаем значение коэффициентов X = 1 и Y = 0.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка определяется по формуле /2/:

Pr = (V × X × Fr + Y × FА) × kτ × kσ (3.4)

kτ = 1 – температурный коэффициент;

kσ = 1.4 – коэффициент безопасности;

V = 1 – коэффициент вращения кольца.

Pr = 28189 Н

Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1 (вероятность безотказной работы), а23 = 0.7 (обычные условия применения), k = 3 (так как шариковый подшипник) /2/:

(3.5)

часов

Так как расчетный ресурс больше требуемого, то предварительно назначенный подшипник 46320 пригоден.