6Ескізна компоновка редуктора і підшипників
Для визначення розташування зубчастої передачі відносно корпуса редуктора і підшипників і відстаней між лініями дії активних і реактивних сил, а також виявлення помилок при попередніх розрахунках виконуємо ескізну компоновку редуктора, яка представлена на рис. 4 та на першому листі креслень. При визначенні розмірів використані результати конструювання валів (рис. 2 і 3).
7Уточнений розрахунок тихохідного валу
7.1Складання розрахункової схеми
Розрахункову схему виконуємо
на підставі ескізної компоновки [2].
На схемі (рис. 5) вал представлений як
двохопорна консольна балка. Радіальні
активні сили – нормальна сила
в зачепленні і сила
з боку муфти розташовуємо в одній
вертикальній площині антипаралельно,
що відповідатиме більш важкому випадку
навантаження валу. Лінія дії сили
співпадає з віссю симетрії і колеса, а
сили
– з лінією, яка проходить через середину
довжини лінії
вихідного кінця валу.
Реакція опор
та
розташовані в площинах симетрії
підшипників кочення, а лінії їхньої дії
паралельні лініям дії активних сил.
Значення сили
визначаємо за рекомендаціями
ГОСТ 16162-85 [2] для
визначення кінців валів редукторів, а
нормальну силу
в зачепленні (рис. 6) за
відповідною формулою для циліндричних
передач (Додаток
).
7.2Розрахунок валу на статичну міцність та витривалість
Розрахунки статичної міцності
та витривалості виконуємо на номінальному
розрахунковому напруженні в небезпечному
перерізі, де діють одночасно максимальний
згинаючий момент
і крутний
(рис. ;
Додаток
).
Оцінку витривалості виконуємо за спрощеною методикою по номінальним напруженням [3]. Цей розрахунок є наближеним і дещо збільшує запас міцності у порівнянні з розрахунком та коефіцієнтом запасу міцності.
Одержані результати розрахунків свідчать про те, що умови міцності і витривалості валу виконуються (Додаток ).
8Визначення довговічності підшипників
Визначення довговічності підшипників кочення , виконуємо по більш навантаженому підшипнику, який знаходиться на правій епюрі В (рис. ) по загально прийнятій методиці [4] за умови забезпечення трьохкратного запасу довговічності (Додаток ).
За результатами розрахунків для тихохідного валу остаточно приймаємо підшипник .
9Перевірочний розрахунок шпоночних з’єднань
Для передачі крутних моментів застосовуємо призматичні шпонки. Ціль розрахунку – визначення робочої довжини шпонки за умови забезпечення її міцності на зминання.
Розрахунок виконується для шпонки, розташованій на відповідному кінці валу (Додаток ). Результат враховуємо при конструюванні валу.
10Вибір з’єднувальних муфт
Для з’єднання вихідних кінців двигуна і швидкохідного валу редуктора застосовуємо компенсуючи пружню втулочну пальцеву муфту типу МПВП в стандартному виконанні (ГОСТ 21424-75 [3]).
Муфти цього типу мають допоміжні компенсуючи можливості і незначний момент інерції, що зменшує пускові навантаження на вали і зубчасту передачу. Застосування муфти цього типу передбачає розташування двигуна і редуктора на одній спільній рамі.
Визначаємо розрахунковий момент, передаваний муфтою:
де,
– коефіцієнт режиму
навантаження;
– крутний момент на швидкохідному
валі редуктора (Додаток
)
Обчисленому значенню моменту
відповідає муфта МПВП –
.
Для з’єднання кінців вихідного валу редуктора і робочої машини не співвісність яких може бути значною, оскільки вони розташовані на окремих рамах застосовуємо муфту з торцеподібною оболонкою.
Розрахунковий обертальний момент у цьому випадку становитиме:
де,
– обертальний момент на
тихохідному валі редуктора (Додаток
)
Цьому значенню моменту
відповідає пружня муфта з торцеподібною
оболонкою по ГОСТ 20884-82 [4]
з номінальним моментом
.
Використовуючи дані ГОСТ 21424-75 [3] виконуємо складальне креслення муфти типу МПВП (креслення, лист 5).