- •2. Кинематическая схема привода
- •3. Выбор электродвигателя
- •4. Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням
- •5. Выбор материалов зубчатых колес
- •6. Определение допускаемых напряжений
- •Коэффициенты нагрузки
- •Проектный расчет зубчатой передачи
- •Подбор и расчет клиноременной передачи.
- •10. Определение диаметров валов.
- •Выбор и проверка подшипников качения по динамической грузоподъёмности
- •12.Проверочный расчёт наиболее нагруженного вала на усталостную прочность и жёсткость
- •13. Выбор и расчёт шпоночных соединений
- •14. Выбор муфты
- •15.Смазка зубчатых зацеплений и подшипников
- •16. Сборка редуктора
- •17. Сборка привода
- •Список литературы
Выбор и проверка подшипников качения по динамической грузоподъёмности
Для быстроходного вала редуктора выберем радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами серии 12307.
Для него имеем:
– диаметр внутреннего кольца,
– диаметр наружного кольца,
– ширина подшипника,
– динамическая грузоподъёмность,
– статическая грузоподъёмность.
11.2.Для тихоходного вала редуктора выберем радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами серии 12309. Для него имеем:
– диаметр внутреннего кольца,
– диаметр наружного кольца,
– ширина подшипника,
– динамическая грузоподъёмность,
– статическая грузоподъёмность,
На подшипник действуют:
– осевая сила,
– радиальная сила.
Частота оборотов
Требуемый ресурс работы . Найдём:
– коэффициент безопасности;
– температурный коэффициент;
– коэффициент вращения.
Определяем эквивалентную нагрузку:
.
По табл. 3 находим коэффициент осевого нагружения . Проверим условие, что
:
По табл. 3 лит. 2 определяем значение коэффициента радиальной динамической нагрузки и коэффициента осевой динамической нагрузки .
Определяем эквивалентную радиальную динамическую нагрузку
.
Рассчитаем ресурс принятого подшипника:
,
часов, что удовлетворяет требованиям
11.3. Для приводного вала редуктора выберем шарикоподшипники радиальные двухрядные сферические серии 1309.
Для него имеем:
– диаметр внутреннего кольца подшипника,
– диаметр наружного кольца подшипника,
– ширина подшипника,
– динамическая грузоподъёмность,
– статическая грузоподъёмность.
12.Проверочный расчёт наиболее нагруженного вала на усталостную прочность и жёсткость
Проведём расчёт тихоходного вала.
Д
A
B
C
ействующие силы:– окружная,
– сила муфты,
– радиальная,
– крутящий момент.
YA YB
Ft
X A FM
62 62 XB 67
Fr
67
MY
100
67
MX
Определим реакции опор в вертикальной плоскости.
1. , ,
.
Отсюда находим, что .
2. , ,
.
Получаем, что .
Выполним проверку:
,
,
, . Следовательно вертикальные реакции найдены верно.
Определим реакции опор в горизонтальной плоскости.
3. ,
,
, получаем, что .
4. ,
,
, отсюда .
Проверим правильность нахождения горизонтальных реакций:
,
,
, – верно.
По эпюре видно, что самое опасное сечение вала находится в точке D, причём моменты здесь будут иметь значения:
,
.
Расчёт производим в форме проверки коэффициента запаса прочности , значение которого можно принять . При этом должно выполняться условие, что
,
где – расчётный коэффициент запаса прочности,
и – коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, которые определим ниже.
Найдём результирующий изгибающий момент: .
Рассчитаем осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала: , где – расчётный диаметр вала.
Определим механические характеристики материала вала (Сталь 40Х): – временное сопротивление (предел прочности при растяжении);
и – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении;
и – эффективные коэффициенты концентрации напряжений,
εσ, εt – коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения;
β=1 – коэффициент влияния шероховатости поверхности вала;
kν=1,4 – коэффициент влияния поверхности упрочнения;
– коэффициент чувствительности материала к асимметрии вала.
Вычислим изгибное и касательное напряжение в опасном сечении по формулам:
,
.
Определим коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: .
Вычислим коэффициент запаса:
.
Найдём расчётное значение коэффициента запаса прочности и сравним его с допускаемым:
– условие выполняется.
Расчетный коэффициент значительно превышает допускаемый, поэтому расчет на жесткость проводить нет необходимости.