4.2. Расчет подшипников промежуточного вала

4.2.1. Выбор типа подшипников

Назначаем для промежуточного вала подшипник 304 ГОСТ 8338-75,т.к. по предварительным расчетам подшипник 204 не удовлетворяет условиям работы.

4.2.2. Расчет подшипника

Рассчитываем опору В как наиболее нагруженную.

Радиальная нагрузка определяется из выражения (4.3)

Fr = = 1,65 кН..

Эквивалентная нагрузка определится из выражения (4.5)

Pr = 1 ּ 1,65 ּ 1,3 ּ 1 = 2,145 кН.

Динамическая грузоподъёмность подшипника Cr=12,5[1] кН;

Долговечность подшипника определяем по формуле (4.1)

Lh = = 5786 ч > 3810 ч.

5.2. Расчет подшипников промежуточного вала

5.2.1. Выбор типа подшипников

Назначаем для промежуточного вала подшипник 306 ГОСТ 8338-75,т.к. по предварительным расчетам подшипник 206 не удовлетворяет условиям работы.

5.2.2. Расчет подшипника

Рассчитываем опору В как наиболее нагруженную.

Радиальная нагрузка определяется из выражения (4.3)

Fr = = 4,66 кН.

Эквивалентная нагрузка определится из выражения (4.5)

Pr = 1 ּ 4,66 ּ 1,3 ּ 1 = 6,058 кН.

Динамическая грузоподъёмность подшипника Cr=22[1] кН;

Долговечность подшипника определяем по формуле (4.1)

Lh = = ,6305 ч > 3810 ч.

6.3. Расчет подшипников тихоходного вала

6.3.1. Выбор типа подшипников

Назначаем для тихоходного вала подшипник 212 ГОСТ 8338-75.

6.3.2. Расчет подшипника

Рассчитываем опору А как наиболее нагруженную.

Радиальная нагрузка определяется из выражения (4.3)

Fr = = 4,07

Эквивалентная нагрузка определится из выражения (4.5)

Pr = 1 ּ 4,07 ּ 1,3 ּ 1 = 5,29 кН.

Динамическая грузоподъёмность подшипника Cr=41,1[1] кН;.

Долговечность подшипника определяем по формуле (4.1)

Lh = = ,278163 ч > 3810 ч.

5. Расчет шпоночных соединений

5.1. Расчет шпоночного соединения промежуточного вала

Шпоночные соединения нагружаются в основном вращающим моментом.

В данном редукторе применяются призматические шпонки.

Соединение призматическими шпонками ненапряженное. Оно требует изготовления вала и отверстия с большой точностью. Момент передается с вала на ступицу боковыми узкими гранями шпонки. При этом на них возникают напряжения сжатия σ_СМ , а в продольном сечении шпонки – напряжения среза τ.

Для упрощения расчета допускают, что шпонка врезана в вал на половину своей высоты, напряжения σ_СМ распределяются равномерно по высоте и длине шпонки, а плечо равнодействующей этих напряжений равно ~ d/2. Рассматривая равновесие вала или ступицы при этих допущениях, получаем условия прочности в виде

σ_СМ = ≤ [σ_см] (5.1)

где σ_СМ -напряжение смятия, МПа;

Т-вращающий момент, Нм;

d- диаметр вала, м;

l_p- рабочая длина шпонки, м;

k-глубина врезания шпонки в ступицу, м;

[ σ_СМ ]-допускаемое напряжение на смятие, МПа.

Для диаметра вала d =22 мм выбираем шпонку сечением 6х6 и из выражения (5.1) определяем рабочую длину шпонки

l_p= (5.3)

Подставляя крутящий момент Т= 35,01 Нм, диаметр вала d =22 мм, глубина врезания k=2,4мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим

lp ≥ = 10 мм.

Назначаем: шпонка 6х6х16 ГОСТ 23360-78.

5.2. Расчет шпоночного соединения промежуточного вала

Для диаметра вала d = 36 мм выбираем шпонку сечением 10х8 и из выражения (5.3) определяем рабочую длину шпонки Подставляя крутящий момент Т= 153 Нм, глубина врезания k=3,2мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим получим

lp ≥ = 21 мм.

Назначаем: шпонка 10х8х32 ГОСТ 23360-78.

5.3. Расчет шпоночных соединений тихоходного вала

5.3.1 Расчет соединения вал-ступица колеса

Для диаметра вала d = 70 мм выбираем шпонку сечением 20х12 и из выражения (5.3) определяем рабочую длину шпонки Подставляя крутящий момент Т= 671 Нм, глубина врезания k=4,8мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим получим

lp ≥ = 30 мм.

Назначаем: шпонка 20х12х50 ГОСТ 23360-78.

5.4.1. Расчет соединения вал-муфта на быстроходном валу.

Для диаметра вала d = 18 мм выбираем шпонку сечением 6х6 и из выражения (5.3) определяем рабочую длину шпонки. Подставляя крутящий момент Т= 7,2 Нм, глубина врезания k=2,4мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим получим

lp ≥ = 5 мм.

Назначаем: шпонка 6х6х32 ГОСТ 23360-78.

5.4.1. Расчет соединения вал-муфта на тихоходном валу.

Для диаметра вала d = 50 мм выбираем шпонку сечением 16х10 и из выражения (5.3) определяем рабочую длину шпонки. Подставляя крутящий момент Т= =671Нм, глубина врезания k=4мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим получим

lp ≥ = 50 мм.

Назначаем: шпонка 16х10х63 ГОСТ 23360-78.