6 Первый этап компоновки редуктора
Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и шестерен относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.
Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции - разрез по осям валов при снятой крышке редуктора в масштабе 1:1.
Примерно посередине листа проводим
вертикальные осевые линии на расстоянии
.
Вычерчиваем упрощенно шестерни и колеса в виде прямоугольников.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса. Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники (ГОСТ 8338-75) легкой серии.
Серия |
d(мм) |
D(мм) |
B(мм) |
207 |
35 |
72 |
17 |
308 |
40 |
90 |
23 |
314 |
70 |
120 |
30 |
Выбираем способ смазки: зубчатые зацепления окунанием зубчатых колес в масляную ванну, на высоту зуба. Подшипники -тем же маслом за счет его разбрызгивания.
7. Уточнённый расчёт валов и проверка подшипников.
7.1 Расчёт быстроходного (входного) вала.
Найдём силу
,
действующую на вал от муфты
Принимаем
Реакции опор:
в плоскости
:
Проверка
368-570+201,2=0
в плоскости
:
Проверка
1540-475,5-1334,5+270=0
Суммарные реакции в опорах:
Построение эпюр
в плоскости :
1 участок
2 участок
При
3 участок
При
в плоскости :
1 участок
При
2 участок
3 участок
При
Эпюра суммарного изгибающего момента
B (т.A) момент M=0.
Выбор материала вала:
Материал вала тот, же, что и для шестерни
(шестерня выполнена заодно с валом), т.е
сталь
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
Проверку производим в наиболее опасном месте под опорой A
Имеем
,
,
,
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжением:
Строим эпюру:
Проверка подшипников входного вала
Выбираем подшипники по более погруженной опоре A.
Шариковые радиальные однородные подшипники 207 лёгкой серии.
D=35 мм, D=72 мм, B=17мм, C=19,7 kH, С0=13,6 kH
Отношение
ему
соответствует e=0.20
Отношение
>e
тогда x=0.56 y=2.17
Эквивалентная нагрузка
где V- коэффициент вращения кольца
при вращении внутреннего кольца v=1
Kб – коэффициент безопасности, 1.2
Kт – температурный коэффициент, 1
Pэ = (0,56*1*1385+2,17*275)*1,1*1=1647(H)
Расчётная долговечность
Действительная динамическая грузоподъёмность:
C’= Pэ
Проверка
Долговечность в часах
7.2 Расчет промежуточного вала
Реакции опор:
В плоскости ZOY:
Проверка:
-1021 +570+2919-2468=0
В плоскости ZOX:
Проверки:
8019-747-1540-5732=0
Суммарные реакции в опорах
Построение эпюр:
В плоскости ZOY:
1 участок
При
2 участок
3 участок
При
В плоскости ZOX:
Эпюра суммарного изгибающего момента
Под силой
и
Материал вала сталь 45X с
улучшением
Предел выносливости при: симметричном
цикле изгиба
Касательных напряжений
,
Коэффициент запаса прочности при нормальных напряжениях
По касательным напряжением
Результирующий коэффициент запаса прочности
Проверка подшипников
Выбираем подшипник по более нагруженной опоре B. Подшипники шариковые радиальные 308 средней серии:
D=40 мм, D=90 мм, B=23мм, C=41 kH, С0=22,4 kH
Эквивалентная нагрузка
Pэ=V*R2*K5*Kt=1*3112*1*1=3112(H)
Расчётная долговечность
Действительная динамическая грузоподъемность
7.3 Расчёт тихоходного вала.
Реакции опор:
В плоскости ZOY
Проверка
1460-2919-1460=0
В плоскости ZOX
Проверка:
4000-13010+8014-991=0
Суммарные реакции
Построение эпюр
В плоскости ZOX:
1 участок My1=Fay *Z1=0
Z1=80 My1=116800(H*мм)
2 участок Mx1=Fay *(80*Z2)-Fr*Z2=0
Z2=0 My2=116800(H*мм)
Z2=80 My2=1460*160-2919*80=0
В плоскости ZOX:
1 участок Mч1=-Fay *Z1=0
Z1=80 My1=79280(H*мм)
2 участок Mx2=-Fay *(80*Z2)-Fr*Z2=0
Z2=0 My2=79280(H*мм)
Z2=80 My2=1460*160-2919*80=116000(H*мм)
3 участок Mx3=-Fay *(80*Z2)-Fr*Z2=0
Z3=0 My3=116000(H*мм)
Z3=80 My3=1460*160-2919*80=0
Эпюра суммарного изгибающего момента
B (т. A) –
момент M=0
Материал вала сталь 45 улучшенная
Запас прочности определяем в степени под колесом
Проверка в сечении под подшипником B
Проверка подшипников
Выбираем подшипники по более нагруженной опоре B, шариковые радиальные подшипники 314 средней серии:
d=70 мм, D=120 мм, B=30мм, С=10,4 kH, C0=63.0 kH
Эквивалентная нагрузка
Pэ=V*R2*K5*Kt=1.29099*11=29099(H)
Расчётная долговечность
Действительная динамическая грузоподъемность
