7. Компоновка редуктора.

Принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А₁ = 1,2δ = 1,2 · 8 = 9,6мм ≈10мм

Принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А = δ = 8мм

Принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А = δ = 8мм

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии. Габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников: d_п1 = 30мм и d_п2 = 55мм

По табл. П.3, [1], подбираем подшипники легкой серии №206 и №211 со следующими параметрами:

Подшипник 206:

d = 30мм – внутренний диаметр

D = 62 мм – наружный диаметр

В = 16 мм – ширина

Подшипник 211:

d = 55 мм – внутренний диаметр

D = 100 мм – наружный диаметр

В = 21 мм – ширина

Смазка подшипников – пластичная. Для предотвращения высыхания смазки устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина принимается равной y = 8 – 12 мм

Измерением находим расстояние на ведущем валу ɭ ₁ = 78 мм, а на ведомом ɭ₂ = 82 мм.

Принимаем окончательно ɭ₁ = ɭ₂ = 82 мм.

Глубина гнезда подшипника ɭ_г ≈ 1,5В. Выбираем по наибольшему подшипнику 211: ɭ_г = 1,5 · 21 = 31,5 мм, принимаем ɭ_г = 31мм

Толщину фланца ∆ крышки подшипника принимаем примерно равной 0,7d_б = 0,7 · 12 = 8,4 мм. Зазор между головкой болта и торцом соединяемого пальца цепи принимаем равным 10 мм. Длину пальца ɭ принимаем на 5 мм больше шага t.

ɭ = t + 5 = 31,75 + 5 = 36,75 мм.

Измерением определяем расстояние ɭ₃ от оси звездочки до оси опоры ведомого вала. Принимаем ɭ ₃ = 70 мм.

8. Проверка долговечности подшипника.

Ведущий вал.

Из предыдущих расчетов имеем: F_t = 3750H, F_r = 1400H, F_a = 830Н. Из первого этапа компоновки ɭ₁ = 82 мм

Реакции опор:

В плоскости xz

R_x1 = R_x2 =

В плоскости yz

Проверка: R_y1 + R_y2 − F_r = 868 + 532 – 1400 = 0

Суммарные реакции

P_r1 = R_x2² + R_y1² = 1875² + 868² = 2060Н;

Р_r2 = R_х2² + R_y2² = 1875² + 532² = 1960Н;

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Радиальные шариковые подшипники № 206 по табл. П3,[1],

d = 30 мм; D = 62 мм; В = 16 мм; С = 19,5 кН и С₀ = 10 кН

Эквивалентная нагрузка по формуле 9.3, [1],

Р_э = (ХVP_р1 + YP_а) · К_бК_т , в которой радиальная нагрузка Р_r1 = 2060Н;

осевая нагрузка R_a = F_a = 830Н; V = 1( вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров К_б = 1 по табл. 9.20, [1];

Отношение

Величина по табл. 9.18, [1], соответствует e ≈ 0,28 – параметр осевого нагружения.

Отношение = 0, 403 > e; X = 0,56 и Y = 1,55.

Р_э = (0,56 · 2060 + 1,55 · 830) · ≈ 2440 млн.об.

Расчетная долговечность, ч.

L_n =

Что больше установленных ГОСТ 16162 – 85

Ведомый вал.

Ведомый вал несет такие же нагрузки как и ведущий: F_t = 3750Н, F_r = 1400 Н и F_а = 830Н

Нагрузка на вал от цепной передачи F_в = 5126Н.

Составляющие этой нагрузки F_вx = F_ву = F_в sinɣ = 5126 sin45° =3600Н

Из первого этапа компоновки ɭ₂ =82мм и ɭ₃ = 82мм.

Реакции опор:

В плоскости xz

R_x3 = (F_tɭ₂ – F_вхɭ₃) = (3750 · 82 – 3600 · 82) = 75Н

R_x4 = [F_tɭ₂ + F_вх (2ɭ₂ + ɭ₃)]= (3750 · 82 + 3600 · 3 · 82)= = 7275Н

Проверка: R_x3 + R_x4 – (F_t + F_вx) = 75 + 7275 – (3750 + 3600) = 0;

В плоскости уz

R_y3 = (F_rɭ₂ − F_a + F_вуɭ₃) =

= (1400 · 82 – 830 + 3600 · 82) = 1675Н;

R_y4 = [ − F_rɭ₂ − F_a + F_ву( 2ɭ₂ + ɭ₃ )] =

= (− 1400 · 82 – 830 + 3600 · 3 · 82) = 3875Н.

Проверка: R_y3 + F_ву − ( F_r + R_y4) = 1675 + 3600 – (1400 – 3875) = 0.

Суммарные реакции

Р_r3 = R_x3² + R_y3² = 75² + 1675² = 1680Н

R_r4 = R_x4² + R_y4² = 7275+ 3875² = 8200Н

Выбираем подшипники по более нагруженной опоре 4.

Шариковые радиальные подшипники 211 легкой серии : d = 55мм; D = 100мм; B = 21мм; C = 43,6кН и C₀ = 25кН

Отношение:

Этой величине соответствует е ≈ 0,40.

Отношение = 0,105 < е, следовательно Х = 1, Y =0. Поэтому Р_э = Р_r4VК_бК_т = 8200 · 1 · 1,2 · 1 = 9840Н

Расчетная долговечность, ч.

L_h =

Здесь n = 194 мин^-1 − частота вращения ведомого вала.

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36 000 ч. ( таков ресурс самого редуктора), но не должен быть менее 10 000 ч. (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 206 имеют ресурс L_h ≈