
- •Введение
- •1.2 Характеристика основного металла подкрановой балки
- •1.3 Выбор способа сварки и сварочного материала
- •2.2 Проверка сечения балки
- •1.4 Выбор смазки
- •1.5 Сборка редуктора
- •2.3 Расчет цилиндрической передачи редуктора
- •2.4Расчет клиноременной передачи
- •2.6 Выбор муфты
- •1,6 [1; Табл. 2.5];
- •2.8.2 Уточненный расчет ведомого вала
- •2.9 Подбор и проверочный расчет шпонок
2.6 Выбор муфты
Муфты упругие с торообразной оболочкой. Муфты просты по конструкции и обладают высокой податливостью, что позволяет применять их в конструкциях, где трудно обеспечить соостность валов, при переменных ударных нагрузках, а также при значительных кратковременных перегрузках.
Основные параметры, габаритные и присоединительные размеры муфт, допускаемые смещения осей валов определяют по таблице.
Материал полумуфт сталь Сталь 3 (ГОСТ 380-88) материал упругой оболочки –резина с пределом прочности при разрыве не менее 10 Н/мм2. при предельно допустимых для муфт смещениях, радиальная сила и изгибающий момент от нее невелики, поэтому при расчете валов и их опор этими нагрузками можно пренебречь.
Основной
характеристикой для выбора муфт является
номинальный вращающий момент Т,
установленный стандартом. Муфты выбирают
по большому диаметру концов соединяемых
валов и расчетному моменту
,
который должен быть в пределах номинального
(73)
где КР- коэффициент режима нагрузки КР=1,25 [3; табл. 10.26];
Т3-вращающий момент, ;
Выбираем муфту упругую с торообразной оболочкой по гост (ГОСТ 20884-93) [3; табл. К 25]
угловая скорость
,
d1= 35 мм
2.7 Подбор и проверка долговечности подшипника
Подбор и проверка подшипников 7306 на ведущем валу
Из предыдущих расчетов имеем Ft=2218 Н, Fr=820 Н, Fa=398Н, Fp=857 Н
Определяем реакции опор в подшипниках
Горизонтальная плоскость
0=0
Вертикальная плоскость
0=0
Схема 1 Расчетная схема ведущего вала
Строим эпюры изгибающих моментов рисунок 6 относительно
оси У
M
1=0
M
X4=0
Оси Х
MХ4=0
MХ2=0
Определяем суммарную реакцию опор
(74)
(75)
Подбираем подшипники роликовые конические однорядные серии 7306
Основные параметры подшипника приведены в таблице 3.
Таблица3- Параметры подшипника
Параметры |
Размерность |
Обозначение |
Числовое значение |
Диаметр наружного кольца подшипника |
мм |
D |
72 |
Диаметр внутреннего кольца подшипника |
мм |
d |
30 |
Ширина подшипника |
мм |
T |
19 |
Динамическая грузоподъемность |
кН |
C |
43 |
Осевая составляющая радиальных реакций роликовых конических подшипников в точке 1, S1, Н, определяется по формуле
(76)
где е-коэффициент осевой нагрузки е=0,36 [1; табл. П7];
РR1- суммарная реакция в точке 1;
Осевая составляющая радиальных реакций роликовых конических подшипников в точке 2, S2, Н, определяется по формуле
(77)
где е-коэффициент осевой нагрузки е=0,36 [1; табл. П7];
РR2- суммарная реакция в точке 2;
S1>S2, тогда осевая нагрузка подшипника Ра(1), Н, определяется по формуле
Ра1(1)=S1 (78)
где S1-осевая составляющая радиальных реакций роликовых
конических подшипников в точке 1, Н;
Ра1(1)=429,4 Н
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику (точка 1)
Рассмотрим подшипник в точке 1
Отношение
(79)
где Ра1(1)- осевая нагрузка подшипника в точке 1, Н;
-суммарная
реакция в точке 1, Н;
Тогда осевую нагрузку при расчете эквивалентной нагрузке не учитывают
Эквивалентная нагрузка в точке 1 Рэ, Н, определяют по формуле.
(80)
где Рr1- суммарная реакция в точке 1, Н;
V- коэффициент при вращении внутреннего кольца
подшипника;
Кb- коэффициент при нагрузке, Кb=1,3 [1, с 214];
КТ- температурный коэффициент, КТ =1, [1, с 214];
Расчетная долговечность, L, млн. об, определяется по формуле
(81)
где С- динамическая грузоподъемность, кН;
РЭ(1)-эквивалентная нагрузка, кН;
млн. об
Расчетная долговечность Ln , час, определяется по формуле
(82)
где L-расчетная долговечность, млн. об;
n- частота вращения второго вала, об/мин;
Требуемая долговечность подшипника Ln=20000 часов
1462,9 ·103>20000 ч. Долговечность подшипника обеспечена.
.
2.7.2 Подбор и проверка подшипника ведомого вала
Несет такие же нагрузки как и ведущий вал Ft=2218 Н, Fr=820 Н, Fa=398 Н,
Горизонтальная плоскость
Rx1=Rx1=1109Н
Вертикальная плоскость
н
Схема 2 Расчетная схема ведомого вала
Строим эпюры изгибающих моментов относительно
Оси У
M У1=0
Оси Х
Mа=0
Мб=0
Определяем суммарную реакцию опор
(83)
(84)
Подбираем подшипники роликовые конические однорядные серии 7309
Основные параметры подшипника приведены в таблице 4
Таблица-4 Параметры подшипника
Параметры |
Размерность |
Обозначение |
Числовое значение |
Диаметр наружного кольца подшипника |
мм |
D |
100 |
Диаметр внутреннего кольца подшипника |
мм |
d |
45 |
Ширина подшипника |
мм |
T |
27,25 |
Динамическая грузоподъемность |
кН |
C |
83 |
Осевая составляющая радиальных реакций роликовых конических подшипников в точке 1, S1, Н, определяется по формуле
(85)
где е-коэффициент осевой нагрузки е=0,28 [1; табл. П7];
РR1- суммарная реакция в точке 1;
Осевая составляющая радиальных реакций роликовых конических подшипников в точке 2, S2, Н, определяется по формуле
(86)
где е-коэффициент осевой нагрузки е=0,36 [1; табл. П7];
РR2- суммарная реакция в точке 2;
S1<S2, тогда осевая нагрузка подшипника Ра(2), Н, определяется по формуле
(87)
где S1-осевая составляющая радиальных реакций роликовых
конических подшипников в точке 1, Н;
H
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику (точка 2)
Рассмотрим подшипник в точке 2
Отношение
(89)
где Ра2(1)- осевая нагрузка подшипника в точке 2, Н;
-суммарная
реакция в точке 2, Н;
Эквивалентная нагрузка в точке 2, Рэ, Н, определяют по формуле.
(90)
где Рr2- суммарная реакция в точке 2, Н;
V- коэффициент при вращении внутреннего кольца подшипника;
Кb- коэффициент при нагрузке, Кb=1,3 [1, с 214];
КТ- температурный коэффициент, КТ =1, [1, с 214];
Н
=1.9кН
Расчетная долговечность, L, млн. об определяется по формуле
(91)
где С- динамическая грузоподъемность, кН;
РЭ(2)-эквивалентная нагрузка, кН;
млн. об
Расчетная долговечность Ln , час, определяется по формуле
(92)
где L-расчетная долговечность, млн. об;
n- частота вращения третьего вала , об/мин;
ч
Требуемая долговечность подшипника Ln=35040 часов
52577 ·103>20000 ч
Долговечность подшипника обеспечена.
2.8 Уточненный расчет валов
Уточненный расчет
валов состоит в определении коэффициента
запаса прочности S, для
опасных сечений и сравнении их с
требуемыми значениями
.
Прочность соблюдается при
.
Уточненный расчет ведущего вала
Материал вала сталь 45Х, термическая обработка – улучшение
Средний придел
прочности
Предел выносливости
при симметричном цикле изгиба
определяется по формуле
(93)
где
-средний
предел прочности, МПа;
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
(94)
где
-придел
выносливости при изгибе, МПа
Мпа
Сечение А-А
Данное сечение расположено на входном конце вала редуктора, здесь самый меньший диаметр, шпоночный паз испытывает только кручение
Тогда коэффициент запаса прочности S, определяется по формуле
(95)
где
-предел
выносливости при симметричном цикле
касательных напряжений;
эффективный
коэффициент концентрации напряжения,