7. Первый этап компоновки редуктора
Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и шестерен относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.
Последовательность выполнения компоновки.
Проводим две вертикальные осевые линии на расстоянии аωБ = 250 мм и аωТ = = 250 мм.
Вычерчиваем в виде прямоугольников упрощенно шестерню за одно целое с валом и колесо.
Ориентировочно намечаем для валов радиальные шарикоподшипники легкой серии.
Габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки, используя данные из таблицы 8.1 [1].
Получаем следующие подшипники:
Условное обозначение подшипника |
Размеры, мм |
Динамическая грузоподъемность С, кН |
Статическая грузоподъемность С0, кН |
|||
d |
D |
B |
r |
|||
206 |
30 |
62 |
16 |
1,5 |
15 |
10 |
208 |
40 |
80 |
18 |
2 |
25,1 |
17,8 |
214 |
70 |
125 |
24 |
2,5 |
47,9 |
37,4 |
Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и внутренней стенкой корпуса:
по диаметру А = (1…1,2)·δ = (1…1,2)·10 = 10…12мм, принимаем 10мм;
по торцам А1 ≈А = 10мм.
Вычерчиваем зубчатые колеса в виде прямоугольников и очерчиваем внутреннюю стенку корпуса, отступая от наиболее выступающих элементов зубчатых колес на расчетное расстояние А = 10мм.
Размещаем подшипники в корпусе редуктора, углубив их от внутренней стенки корпуса на расстояние у = 5мм.
Определяем замером расстояния: на ведущем валу l1 = 58мм; на промежуточном валу l2 = 59мм; l3 = 168мм, l4 = 77мм; на ведомом валу
l5 = 80мм.
8. Проверка долговечности подшипника
8.1. Ведущий вал
Из предыдущих расчетов имеем: окружная сила РБ = 1159 Н;
радиальная сила РrБ = 428 Н;
осевая сила РаБ = 203 Н.
Из первого этапа компоновки имеем: l1 = 58мм, d1 = 69мм
n1
= 955об/мин.;
.
Находим реакции опор:
В плоскости XZ:
;
В плоскости YZ:
;
,
откуда
;
;
,
откуда
.
Проверка:
;
,
.
Определяем суммарные реакции:
;
Подбираем подшипники по наиболее нагруженной опоре 1. Намечаем подшипники радиальные однорядные по ГОСТ 8338-75, легкая серия. Обозначение подшипника 206:
d = 30мм; D = 62мм; В = 16мм; С =15кН; С0 = 10кН.
Эквивалентная нагрузка, необходимая для определения расчетной долговечности, рассчитывается по формуле:
,
где радиальная
нагрузка
=
=
641 Н;
осевая нагрузка
203
Н;
(вращается
внутреннее кольцо);
=
1 (по таблице 7.1 [2]);
=
1(по таблице 7.2 [2]).
Для подбора X
и Y
вычислим отношение
.
Этой величине (по таблице 7.3 [2]) соответствует
е
= 0,21.
Отношение
.
Расчетная долговечность, млн.об.:
млн.об.;
Расчетная долговечность, ч.:
ч.
Для построения эпюр действующих моментов определяем значения изгибающих моментов.
В плоскости XZ
Участок
.
;
при
:
;
при
:
.
Участок
.
;
при
:
;
при
:
.
В плоскости YZ
Участок .
;
при : ;
при
:
.
Участок .
;
при : ;
при
:
.
Рис.3. Расчетная схема ведущего вала.