5.Эскизное проектирование валов.

Предварительные оценки значений диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам [2 с.42]:

• для быстроходного вала

где Т_Б – вращающий момент на быстроходном валу.

По ряду нормальных линейных размеров d=30

• для промежуточного вала

Диаметр вала под колесо

где Т_пр – вращающий момент на промежуточном валу.

по ряду нормальных линейных размеров d_К=50 мм.

Диаметр заплечика колеса

где f – размер фаски колеса, f=1 мм по таблице [2, с.42].

по ряду нормальных линейных размеров d_К=53 мм.

диаметр заплечика колеса

где f – размер фаски колеса, f=1 мм по таблице [2, с.42].

Из условия принимается диаметр под подшипник d_П=50 мм.

• для тихоходного вала

по стандартному ряду d=50 мм

Диаметр под подшипники принимается d_П=50 мм.

Диаметр заплечика подшипника

принимается d_БП=55 мм.

Диаметр под колесо

Примерная длина хвостовика тихоходного вала

6.Расчет подшипников

6.1.Выбор типа подшипников

Для опор цилиндрических передач принимаются шариковые радиальные подшипники.

Часто опоры валов размещают не в одном, а в разных корпусах. В нашем случае – это опоры приводного вала. Корпуса, в которых размещают подшипники, устанавливают на раме конвейера. Так как неизбежны погрешности изготовления и сборки деталей, то это приводит к перекосу и смещению осей посадочных отверстий корпусов подшипников относительно друг друга. Кроме того, в работающей передаче под действием нагрузок происходит деформация вала. В конструкции приводного вала из-за неравномерного распределения нагрузки на ковшах элеватора неизбежно возникают перекосы вала и неравномерность нагружения опор вала.

Все сказанное выше вынуждает применять в таких узлах сферические подшипники, допускающие значительные перекосы.

В связи с относительно большой длинной вала и значительными погрешностями сборки валы фиксируют от осевых смещений в одной опоре. Поэтому кольцо другого подшипника должно иметь свободу смещения вдоль оси, для чего по обоим его торцам оставляют зазоры 3…4 мм. В первой же опоре данные зазоры требуется устранить с помощью втулок. Если же не следовать данным рекомендациям, при фиксировании обоих опор в осевом направлении и неизбежных прогибах вала последует деформация тел качения подшипника ,что может вызвать заклинивание узла.

6.2. Расчет подшипников на промежуточном валу

6.2.1.Определение сил, нагружающих подшипник

Силы, действующие в зацеплении.

Изгибающие моменты, от радиальных сил, действующих в зацеплении.

Длины участков

Реакции в вертикальной плоскости.

Реакции в горизонтальной плоскости.

Суммарные реакции.

6.2.2.Выбор подшипника

По справочнику [1, т.2, с.116] выбирается шарикоподшипник радиальный легкой серии 206.

Более нагруженной является опора 1. Дальнейший расчет будет вестись по ней.

6.2.3.Расчет на ресурс

Радиальная сила

где - коэффициент эквивалентности. Для режима нагружения || [2 c.108].

Осевая сила

Отношение

По таблице 7.1 [2 c.104] е=0,24

V- коэффициент вращения кольца, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.

Значит Х=0,56; Y=1,85

Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка

где - коэффициент безопасности, по таблице 7.4 [2 c.107] ; - температурный коэффициент, [2 c.107].

Расчетный ресурс (долговечность) подшипника (ч).

где - коэффициент долговечности, по таблице 7.5 [2 c.108] ; - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, [2 c.108].

следовательно выбранный подшипник 204 подходит.

6.2.4.Подбор посадки подшипника

Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.

по таблице 7.6 [2 c.113] выбирается поле допуска на вал k6.

Наружное кольцо подшипника неподвижно, нагружение местное.

По таблице 7.7 [2 c.113] выбирается поле допуска на отверстие H7.