7. Перший етап компонування редуктора
Приблизно по середині аркуша паралельно його довгій стороні проводимо горизонтальну осьову лінію; потім дві вертикальні лінії – осі валів на відстані aw = 160 мм.
Креслимо спрощено шестерню і колесо у вигляді прямокутників; шестерня виконана за одне ціле з валом; довжина маточини lм = 70 мм; ширина вінця b2 = 64 мм.
Окреслюємо внутрішню стінку корпуса:
а) приймаємо зазор між торцем маточини і внутрішньою стінкою корпуса
А1 = 1,2 δ = 1,2 . 8 ≈ 10 мм;
б) приймаємо зазор від кола вершин зубців колеса до внутрішньої стінки корпуса А = δ;
в) приймаємо відстань між зовнішнім кільцем підшипника ведучого вала і внутрішньою стінкою корпуса А = δ;
Попередньо намічаємо радіальні шарикові підшипники середньої серії, габарити підшипника вибираємо по діаметру вала в місці посадки підшипників dп1 = 40 мм, dп2 = 50 мм.
Таблиця 2 – Розміри підшипників
Умовне познач. підшип-ника |
d |
D |
B |
Вантажопід’ємність, к Н |
|
Розміри, мм |
С |
С0 |
|||
308 |
40 |
90 |
23 |
41,0 |
22,4 |
310 |
50 |
110 |
27 |
65,8 |
36,0 |
Виміром знаходимо відстані на ведучому валу l1 = 60 мм; на веденому валу l2 = 62 мм, l3 = 73 мм.
КП07.012023.100ПЗ
КП
07.012013.100
ПЗ
8 Перевірка довговічності підшипників.
Ведучий вал (рисунок 6)
З попередніх розрахунків маємо Ft = 2925 Н, Fr = 1175 Н, Fα = 667Н,
з першого етапу компонування l1 = 60 мм.
Реакції опор
у площині xz
Rx1
= Rx2
=
=
=
1463 Н,
у площині yz
Ry1
=
( Fr
l1
+ Fα
)
=
(1175 .
60 + 667
)
= 736
Н,
Ry2
=
( Fr
l1
- Fα
)
=
(1175 .
60 – 667
)
= 439
Н.
Перевірка: Ry1 + Ry2 – Fr = 736 + 439 – 1175= 0.
Побудова епюри My:
My2 = 0;
My2 = Rx2. l1 = 1463 . 60 = 87780 Н мм;
My1 = 0.
Побудова епюри Mx:
Mx2 = 0;
Mx3спр = - Ry2 . l1 = - 439 . 60 = - 26340 Н мм;
Mx3зл
= - Ry2
.
l1
- Fα
.
=
- 439
.
60
– 667
= - 44129Н
мм;
Mx1 = 0.
КП07.012023.100ПЗ
Сумарні реакції
Pr1
=
=
=
1638
Н,
Pr2
=
=
=
1527
Н.
Намічаємо радіальні кулькові підшипники 308:
d = 40 мм; D = 90 мм;
B = 23 мм; С = 41,0 к Н; Со = 22,4 к Н.
Еквівалентне навантаження за формулою:
Рэ = (X V Pr1 + Y Pα) Kб КТ,
де радіальне навантаження Pr1 = 1638 Н,
осьове навантаження Pα = Fα = 667 Н,
V = 1 (обертається внутрішнє кільце),
коефіцієнт безпеки для приводів стрічкових конвеєрів Kб = 1, КТ = 1.
Відношення
=
= 0,029; цій величині відповідає е
≈ 0,222.
Відношення
=
=
0,4>
е; X
= 0,56, Y
= 1,98.
Pе = (0,56 . 1638 + 1,98 . 667) ≈ 2238 Н.
Розрахункова довговічність, млн. об.
L
=
=
=
6142
млн. об.
Розрахункова довговічність, год.:
L
КП07.012023.100ПЗ
=
=
69,3.
103
год.
Рисунок 6 – Розрахункова схема ведучого вала
КП
07.012023.100
ПЗ
Ведений вал (рисунок 7) несе такі ж навантаження як і ведучий:
Ft = 2925 Н, Fr = 1175 Н, Fα = 667Н
Навантаження на вал від ланцюгової передачі Fв = 3339 Н.
Складові цього навантаження
Fвx = Fвy = Fв sinγ = 3339 sin 45° = 2361 Н.
З першого етапу компонування l2 = 62 мм, l3 = 73 мм.
Реакції опор
у площині xz
Rx3
=
(Ft
l2
– Fвx
l3)
=
(2925
.
62
– 2361
.
73)
= 73
Н,
Rx4 = [Ft l2 + Fвx (2l2 + l3)] =
=
[2925.
62
+ 2361 (2 .
62
+ 73)] = 5213
Н.
Перевірка:
Rx3 + Rx4 – (Ft + Fвx) = 73 + 5213 – (2925 + 2361) = 0.
У площині yz
Ry3
=
(Ft
l2
- Fα
+ Fвy
l3)
=
(2925
.
62
– 667
+
+ 2361 . 73) =2135Н,
Ry4
=
[-
Ft
l2
- Fα
+ Fвy
(2l2
+ l3)]
=
[-2925
.
62
– 667
+
+ 2361 (2 . 62 + 73)] = 4496 Н.
КП
07.012023.100
ПЗ
Перевірка:
Ry3 + Fвy – (Ft + Ry4) = 2135 + 2361 – (2925 + 1571) = 0
Сумарні реакції:
Pr3
=
=
=
2136
Н,
Pr4
=
=
=
6884
Н.
Побудова епюри Мy:
My4спр = 0;
My4зл = Fвx l3 = 2361 . 73 = 172353 Н мм;
My3спр = - Ry4 l2 = - 4496 . 62 = - 278752 Н мм;
My3зл = 0.
Побудова епюри Мx:
Mx4спр = 0;
Mx4зл = Fвx l3 = 2361 . 73 = 172353 Н мм;
Mx3спр = - Ry4 l2 + Fвy ( l2 + l3 ) = - 4496 . 62 +2361 (62 + 73) = 39983Н мм;
Mx3зл = - Ry4 l2 - Fα . + Fвy ( l2 + l3 ) =
= - 4496 . 62 – 667 + 2361 (62 + 73) = -48951 Н мм;
Mx3 = 0.
Вибираємо підшипники по більш навантаженій опорі 4. Кулькові радіальні підшипники 310 середньої серії:
d = 50 мм, D = 1120 мм, В = 27 мм,
C = 65,8 к Н, Со = 36 к Н.
КП 07.012023.100 ПЗ
=
=
0,018,
цій величині відповідає е ≈ 0,2.
Відношення
=
= 0,097
> е,
отже X= 1, Y = 0.
Тому Pe = Pr4 V Kδ KТ = 6884 . 1 . 1,2 . 1 = 8261Н.
Приймемо Kδ = 1,2 , зважаючи, що ланцюгова передача підсилює нерівномірність навантаження.
Розрахункова довговічність, млн. об.
L
=
=
≈ 506
млн. об.
Розрахункова довговічність, год.
Lh
=
=
≈
29
.
103
год.
КП
07.012023.100
ПЗ
Рисунок 7 – Розрахункова схема веденого вала
КП 07.012023.100 ПЗ