5 Подбор подшипников и проверочный рассчет муфт

5.1 Расчёт подшипников валов

Расчет проводим по более нагруженной опоре.

Определяем суммарную реакцию в опорах:

для вала 1:

для вала 2

для вала 3

Эквивалентная нагрузка P определится:

для вала 1:

для вала 2:

для вала 3:

- коэффициент радиальной нагрузки, - коэффициент осевой нагрузки,

-при вращении внутреннего кольца, -коэффициент безопасности,

-температурный коэффициент.

Определяем требуемую долговечность подшипника в млн. обортов.

Принимаем долговечность подшипника L_h=12000 часов

для вала 1:

для вала 2:

для вала 3:

Определяем требуемую динамическую грузоподъемность.

для вала 1:

<

для вала 2:

<

для вала 3:

<

Выбираем подшипники для вала 1 по ГОСТ 8338-75.

Условное обозначение	d,мм	D,мм	B,мм	Базовая грузоподъемность,кН
				C	C0
1000904	20	37	9	6,55	3,04

Выбираем подшипники для вала 2 по ГОСТ 27365-85.

Условное обозначение	d,мм	D,мм	B,мм	Базовая грузоподъемность,кН
				С	C0
1000904	20	37	9	6,55	3,04

Выбираем подшипники для вала 3 по ГОСТ 8338-75.

Условное обозначение	d,мм	D,мм	B,мм	Базовая грузоподъемность,кН
				С	C0
1000907	35	55	10	10,4	5,65

5.2 Расчет муфты

Вал 3 имеет на выходе на который насаживается (для передачи движения исполнительному органу) муфта фланцевая по ГОСТ 20761-80 [1] стр. 248 Соединение передаёт мощность Р = 4,793 кВт,

при n = 95,5 мин^-1. Передаваемый момент Т = 476 Нм. Муфта обеспечивает надёжное соединение валов, просты по конструкции и дёшевы. Материал полумуфт – сталь 40.

Определяем расчётный момент:

где - коэффициент режима работы

Расчёт болтов ведут в предположении, что весь действующий момент воспринимают болты, установленные без зазора и работающие на срез.

Выберем муфту фланцевую 1000-30-11 ГОСТ 20761-80.

Условия прочности на срез болтов установленных без зазора:

где D₀ = 110 мм – диаметр окружности, проходящей через центр болтовых отверстий, мм;

z^’ = 4 – число болтов, установленных без зазора;

d_б = 11 мм – диаметр не нарезанной части стержня болта, мм

где σ_т = 320 МПа – предел текучести материала болтов (сталь 35)

6 Определение размеров корпусных деталей, рамы и ограждения

К корпусным относятся детали, обеспечивающие взаимное расположение узлов и воспринимающие основные силы, возникающие при работе механизма. Корпусные детали обычно состоят из стенок, рёбер жесткости, бобышек, фланцев и других элементов, соединённых в одно целое в процессе сборки или изготовления.

Размеры корпусных деталей определяются числом и размерами размещенных в них деталей, относительным их расположением и величиной зазоров между ними.

Определение размеров корпусных деталей

δ – толщина стенки редуктора; для коническо-цилиндрического редуктора

δ = (0,025 · a_{w цил} +3)

δ = (0,025·80+3)=5 мм

Принимаем значение δ = 8 мм

c – расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора до боковой поверхности вращающейся части;

c = (1,0 ..1,2)∙δ, = 8..10мм

c₁ – расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора до боковой поверхности подшипника качения; c₁ = (3 .. 5)

Принимаем c₁ = 5 мм

Толщина ребер основания корпуса m = 6 мм.

Для точной фиксации крышки редуктора относительно корпуса применяем 2 конических штифта в каждом редукторе. Кроме фиксирования, штифты предохраняют крышку и корпус от сдвигов при растачивании отверстий. Размеры штифтов принимаем по ГОСТ 3129-70:

d_шт = 4 мм, l = 16 мм

Между вращающимися деталями должны быть предусмотрены зазоры: между вершинами зубьев колес и корпусом c₂ =1,2 δ =12мм.

От поверхности вершин зубьев до внутренней нижней поверхности стенки корпуса . C₃ =(5..10)m = 35 мм

Диаметры болтов

Назначение болтов	диаметр, мм	Число болтов
Редуктор с рамой (фундаментарные)
Корпус с крышкой у бобышек подшипников
Корпус с крышкой по периметру соединения
Крышку подшипникового узла с корпусом		Для каждой крышки

Размеры фланцев редуктора

Ширина
Фундаментарного
Корпуса и крышки (у подшипников)
Корпуса и крышки (по периметру)
Толщина
Фундаментарного
Корпуса (соединение с крышкой)
Крышки (соединение с корпусом)

Размеры подшипниковых гнезд определяются конструктивно, исходя из размеров подшипников. Размеры прижимных крышек выбирают

по ГОСТ 18512-73.

Для изготовления рамы выбираем швеллер №16П и №27П, т.к такой выбор обеспечивает достаточную жесткость и прочность конструкции.