2.10.Определение диаметров валов
Рис.2
Быстроходный вал
Даметры различных участков вала определяем по следующим формулам:
Исходя из конструктивных особенностей редуктора принимаем d=20мм
Диаметр вала посадочных мест подшипников:
где t-высота буртика в мм
Диаметр основной части вала рассчитан:
,
где r-координата фаски подшипника.
Тихоходный вал
Диаметры участков вала определяем по следующим формулам:
Принимаем:
Принимаем:
Промежуточный вал(торсионный)
2.12.Расстояния между деталями передачи
Зазор между поверхностями вращающихся колёс и стенками корпуса
,
где L-наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передачи,мм.
Расстояние между дном корпуса и поверхностью червяка
Принимаем bo=40мм.
2.13. Расчет шпоночного соединения
Для соединения вала и червячного колеса выбрано шпоночное соединение.(рис.3)
Рис.3
- диаметр вала
тихоходного,
- момент на валу.
Из атласа «Детали
машин» для заданного диаметра вала
выбираем размеры поперечного сечения
шпонки
Расчет ведётся по формуле:
Допускаемое
напряжение на смятие
Принимаю
в соответствии с ГОСТ 23360-78.
Для быстроходного вала:
3Расчет подшипников
3.1Выбор типа подшипников
Для опор цилиндрических прямозубых 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.
3.2 Расчет подшипников на промежуточном валу
3.2.1Определение сил, нагружающих подшипник
Изгибающие моменты, от радиальных сил, действующих в зацеплении.
Длины участков
Реакции в вертикальной плоскости.
Реакции в горизонтальной плоскости.
Суммарные реакции.
Выбор подшипника
По справочнику [1, т.2, с.116] выбирается подшипник радиальный легкой серии 204.
Более нагруженной является опора 1. Дальнейший расчет будет вестись по ней.
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.
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.
Расчет подшипников на тихоходном валу
Определение сил, нагружающих подшипник
На концевом участке вала действует консольная нагрузка из-за наличия муфты и появления в связи с этим смещений.
Длины участков вала.
В горизонтальной плоскости силы, действующие в зацеплении взаимно компенсируют друг друга.
Силы, действующие в вертикальной плоскости.
Полные реакции.
Определение эквивалентной нагрузки
Опора 1.
Опора 2.
Значит, дальнейший расчет будет вестись по опоре 1.
Выбор подшипника
Принимается радиальный подшипник особо легкой серии 109.
Рассчитывается ресурс.
,
следовательно, выбранный подшипник 109
подходит.
Подбор посадки подшипника
Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.
по таблице 7.6 [2 c.113] выбирается поле допуска на вал m6.
Наружное кольцо подшипника неподвижно, нагружение местное.
По таблице 7.7 [2 c.113] выбирается поле допуска на отверстие H7.
Расчет подшипников приводного вала
Силы, нагружающие подшипник
Силы, действующие в вертикальной плоскости.
Силы, действующие в горизонтальной плоскости.
Полные реакции.
Опора 1 нагружена больше, следовательно, дальнейший расчет будет вестись по этой опоре.
Выбор подшипника.
Выбирается подшипник шариковый радиальный сферический двухрядный легкой серии1209.
Определение эквивалентной нагрузки.
Определение расчетного ресурса.
Для сферического подшипника
следовательно, выбранный подшипник
подходит.
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.