- •1.2 Определение основных энергокинематических параметров
- •2.2 Проектный расчёт тихоходной передачи
- •2.3 Проверочный расчет тихоходной передачи редуктора
- •2.4 Проектный расчёт быстроходной передачи
- •2.5 Проверочный расчёт быстроходной передачи
- •3 Расчёт открытой клиноременной передачи
- •6 Проверочный расчет тихоходного вала на усталостную выносливость
- •7 Выбор и расчет подшипников привода
- •7.1 Проверочный расчёт подшипника
- •Список использованных источников
7 Выбор и расчет подшипников привода
По диаметрам валов выбираем подшипники качения:
- для всех валов редуктора - шариковые радиально-упорные ГОСТ 831-75;
Выбранные подшипники и их основные параметры сносим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 – Подшипники качения
Назначение вала |
Обозначение подшипников |
d, мм |
D, мм |
B, мм |
C, кН |
C0, кН |
Быстроходный |
36206 |
30 |
62 |
16 |
22 |
12 |
Промежуточный |
36208 |
40 |
80 |
18 |
38,9 |
23,2 |
Тихоходный |
36210 |
50 |
90 |
20 |
43,2 |
27 |
Приводной |
1210 |
50 |
90 |
24 |
35,1 |
19,8 |
Произведём проверочный расчёт подшипников качения тихоходного вала по динамической грузоподъёмности.
Исходные данные: диаметр в месте посадки подшипников d =50 мм, n = 97 мин-1. Ресурс Lh = 12480 ч. [1, табл.16.3], С = 43200 Н, Со=27000 Н.
Проверочный расчёт подшипников качения тихоходного вала
Суммарные реакции:
= (7.1)
= (7.2)
7.1 Проверочный расчёт подшипника
Условие подбора подшипника по динамической грузоподъёмности:
≤ С (7.3)
где – действительная динамическая грузоподъёмность;
С - паспортная грузоподъёмность .
Действительная статическая грузоподъёмность находиться по формуле:
(7.4)
где p – показатель степени зависящий от типа тел качения (для шариковых p=3) ;
L – ресурс подшипника , млн.оборотов ;
– эквивалентная динамическая нагрузка ;
- коэффициент условий работы (при спокойной нагрузке =1) ;
- коэффициент, зависящий от вероятности выхода подшипника из строя.
Коэффициент выбирается по таблице в зависимости от типа подшипника и условий эксплуатации (для шарикоподшипников (кроме сферических) ) .
Эквивалентная динамическая нагрузка определяется по формуле:
(7.5)
где – коэффициент радиальной силы;
– коэффициент осевой силы;
– коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо вращается относительно внешней нагрузки (при вращении внутреннего кольца );
- осевая сила;
- коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки(при спокойной нагрузке =1) ;
– температурный коэффициент(для стали при t до ).
Величины и находятся по таблице в зависимости от отношения .
Проверяем условие:
(7.6)
где –параметр осевой нагрузки для подшипника , который определяется по таблице в зависимости от типа подшипника и соотношения .
Принимаем .
Внутреннее усилие в левом подшипнике:
Внутреннее усилие в правом подшипнике:
Так как Sb>Sa и Fa<Sb-Sa, то:
FaB=SB=1830 H
FaА=FaB - Fа=1830-730=1100 Н
Тогда:
Принимаем Х = 1, Y = 0.
Принимаем Х = 1, Y = 0.
Рассчитаем ресурс подшипника по формуле:
10-6 , (7.7)
где – частота вращения вала;
– срок службы механизма в часах;
10-6
Рассчитываем действительную статическую грузоподъёмность:
Сравниваем с паспортной грузоподъёмностью:
Н < 43200 Н
Условие выполняется.
Условие проверки и подбора подшипников по статической грузоподъёмности:
P0≤ С0 (7.8)
где P0– эквивалентная статическая нагрузка;
С0- статическая грузоподъёмность.
Эквивалентная статическая нагрузка P0 рассчитывается по формуле:
(7.9)
где X0 и – коэффициенты радиальной и осевой сил;
Коэффициенты радиальной и осевой сил находятся по таблице в зависимости от типа подшипника: для радиально-упорных шарикоподшипников X0=0,5 , . Выбираем
Н
Н
3422 Н < 27000 Н
Условие выполняется.
Вывод: подшипник удовлетворяет исходным данным.
8 Выбор и расчёт шпоночных соединений привода
Для закрепления деталей на валах редуктора используем призматические шпонки. Размеры поперечного сечения шпонок выбираем по ГОСТ 23360-78 в соответствии с диаметром вала в месте установки шпонок. Расчётную длину шпонок находим из условия смятия:
(8.1)
где Т – передаваемый момент, Нм;
d – диаметр вала, мм;
h – высота шпонки, мм; [см] – допускаемое напряжение смятия, МПа; при стальной ступице и спокойной нагрузке [см]=120 МПа; lр – рабочая длина шпонки, мм; при скругленных концах lр=l-b; l – длина шпонки, мм
(8.2)
b – ширина шпонки, мм.
Шпоночное соединение для тихоходного вала:
Диаметр вала:
Крутящий момент на валу:
Диаметр вала:
Крутящий момент на валу:
Шпоночное соединение для промежуточного вала:
Диаметр вала:
Крутящий момент на валу:
Шпоночное соединение для быстроходного вала:
Диаметр вала:
Крутящий момент на валу:
Диаметр вала:
Крутящий момент на валу:
Шпоночное соединение для приводного вала:
Диаметр вала:
Крутящий момент на валу:
Диаметр вала:
Крутящий момент на валу:
9 Выбор соединительных муфт
Для соединения выходного вала редуктора с приводным валом применяем жестко-компенсирующую (зубчатую) муфту МЗ-4000-65-У3 ГОСТ 50895-96. Жестко-компенсирующую (зубчатую) муфту применяют для компенсации вредного влияния несоосности валов. Муфты зубчатые по МЗ-4000-55-У3 ГОСТ 50895-96 изготавливают для диаметров валов от 40 до 200мм. Зубчатые муфты отличаются компактностью и высокой нагрузочной способностью
10 Обоснование и выбор смазочных материалов
Смазывание зубчатых зацеплений и подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев деталей, а также предохраняет детали от коррозии.
В редукторе применяют наиболее простой способ смазки – картерный непроточный (окунание зубьев зубчатых колёс в масло, залитое в корпус). Этот способ смазки был выбран потому, что окружные скорости не превышают 12..15 м/с.
Принимаем для смазки редуктора масло трансмиссионное ТМ-3-9 ГОСТ 17472-85, имеющее кинетическую вязкость .
Для смазки подшипников применяем наиболее распространённую для подшипников смазку: жировая 1-13 ГОСТ 1631-61.
Заключение
При выполнении курсового проекта по “Деталям машин” были закреплены знания, полученные за прошедший период обучения в таких дисциплинах как: теоретическая механика, сопротивление материалов, материаловедение.
В ходе решения поставленной перед нами задачи, была освоена методика выбора элементов привода, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надежность и долгий срок службы механизма.
Опыт и навыки, полученные в ходе выполнения курсового проекта, будут востребованы при выполнении, как курсовых проектов, так и дипломного проекта.