6 Первый этап компоновки редуктора

Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и шкива относительно опор для последующего определения реакции и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции - разрез по осям валов при снятой крышке редуктора в масштабе 1:1

Примерно посередине листа параллельно его длинной сто­роне проводим горизонтальную осевую линию; затем три вертикальные линии - оси валов на расстоянии a_w = 140 мм.

По найденным выше размерам вычерчиваем упрощенно шестерни и колеса в виде пря­моугольников; шестерня быстроходной ступени выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса.

Предварительно намечаем подшипники, отложив зазор между стенкой корпуса и торцом подшипника y = 8 мм (для установки мазеудерживающего кольца), роликовые конические средней и легкой серии. Габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников d_nl = 30мм, d_n2 = 60 мм. По таблице К29 [6] имеем:

Таблица 1 – Параметры подшипников

Условное обозначение подшипника	Размеры, мм			Грузоподъемность, кН
	d	D	Т	С	С0
7306	30	72	21	43	29,9
7212	60	110	24	72,2	38,4

При установке подшипников необходимо учитывать, что радиальные реакции считаются приложенными к валу в точках пересечения нормалей, проведенных к серединам координатных площадок. Для однорядных конических роликоподшипников 7306 определяем по формуле:

где Т₁ – ширина подшипника;

D₁ – наружный диаметр;

d₁ – внутренний диаметр.

Для однорядных конических роликоподшипников 7212 определяем по формуле:

Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвра­щения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания плас­тичного смазочного материала жидким маслом из зоны за­цепления устанавливаем мазеудерживающие кольца.

7 Подбор подшипников для валов редуктора

7.1 Ведущий вал

Подбираем подшипник качения для ведущего вала по следующим данным:

Вращающий момент на валу:

Частота вращения вала:

Силы, действующие в зацеплении:

Диаметр делительной окружности шестерни:

Диаметр вала под подшипник:

Вычерчиваем конструктивную и расчетную схему нагружения вала.

Определяем радиальную консольную нагрузку F_м от муфты, действующую на выходном конце ведущего вала согласно ГОСТ 16162-78 по зависимости

Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости XZ.

Проверяем правильность определения реакций

Реакции определены верно.

Строим эпюру изгибающих моментов M_y в горизонтальной плоскости:

Определяем реакции опор в вертикальной плоскости XY.

Знак минус показывает, что направление реакции на схеме выбрано неверно

Проверяем правильность определения реакций

Реакции определены верно.

Строим эпюру изгибающих моментов M_x в вертикальной плоскости:

Строим эпюру крутящего момента. Передача вращающего момента происходит вдоль оси вала от середины муфты до середины червяка. Крутящий момент равен:

Определяем суммарные радиальные опорные реакции. Так как направление действия силы F_м может быть любым, то при определении суммарных опорных реакций принимаем худший случай, когда реакции от действия силы совпадают по направлению реакции опор.

Для выбранного ранее подшипника 7306 из таблицы К29 [6] выписываем динамическую грузоподъемность C_r, статическую грузоподъемность С_о, размеры подшипника d, D, T и коэффициенты осевого нагружения e и Y.

Определяем осевые составляющие сил

Определяем результирующие осевые нагрузки подшипников по схеме осевых сил по таблице 9.21 [5]

Так как R_s1 < R_s2 и F_a1 > R_s2 - R_s1 то R_а1 = R_s1 =134 Н

Принимаем расчетные коэффициенты V, K_δ и K_т (c.425[1])

V = 1 – коэффициент вращения внутреннего кольца подшипника

K_δ = 1,1 – коэффициент безопасности при умеренных толчках

K_т – коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипника при t^o ≤ 100 ^oC. Принимаем K_т = 1.

Принимаем коэффициенты радиальной и осевой нагрузок по таблице 9.18 [5]

Для подшипника 1 отношение

Тогда

;

Эквивалентная нагрузка

Для подшипника 2 отношение

Тогда

Эквивалентная нагрузка

Определяем расчетную долговечность более нагруженного подшипника 2.

Долговечность подшипников обеспечивается, так как требуемая долговечность работы подшипников в червячных передачах 3000 ч (с 220 [5])

Подшипники 7306 пригодны.