7. Проверочный расчет подшипников

9.1 Быстроходный вал

Эквивалентная нагрузка

P = (XVF_r + YF_a)K_бК_Т

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

F_r – радиальная нагрузка;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

K_б =1,5– коэффициент безопасности;

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Отношение F_a/C_o = 139/10,010³ = 0,014  е = 0,19 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник A.

Отношение F_a/A = 139/727 = 0,191> e, следовательно Х=0,56; Y= 2,4,

Р = (0,56·1·727+2,4∙139)1,5·1 = 1111 Н

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573ωL/10⁶)^1/m,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 1111(573·96,3·28000/10⁶)^1/3 =12844 Н < C = 19,5 кН

Расчетная долговечность подшипников

= 10⁶(19,510³ /1111)³/60920 = 97954 часов,

больше ресурса работы привода, равного 28000 часов.

9.2 Тихоходный вал

Суммарная осевая нагрузка

F_a = F_a3 – F_a2 = 198 – 139 = 59 H

Отношение F_a/C_o = 59/22,410³ = 0,003  е = 0,18 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник C.

Отношение F_a/C = 59/3545= 0,017 < e, следовательно Х=1,0; Y= 0

Эквивалентная нагрузка

Р = (1,0·1·3545+ 0)1,5·1 = 5318 Н

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573ωL/10⁶)^1/m,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 5318(573·15,3·28000·10⁶)^1/3 = 33295 Н > C = 41,0 кН

Расчетная долговечность подшипников

= 10⁶(41,010³ /5318)³/60146 = 52312 часов,

больше ресурса работы привода, равного 28000 часов.

10 Конструктивная компоновка привода

10.1 Конструирование зубчатых колес

Конструктивные размеры колеса

Диаметр ступицы:

d_ст = 1,55d₃ = 1,55·48 = 74 мм.

Длина ступицы:

l_ст =(1,0÷1,5)d₃ = (1,0÷1,5)48 = 48÷72 мм,

принимаем l_ст = 50 мм

Толщина обода:

S = 2,2m+0,05b₂ = 2,21,5+0,05·32 =4,9 мм

принимаем S = 8 мм

Толщина диска:

С = 0,25b = 0,25·32 = 8 мм

10.2 Конструирование валов

Основные размеры ступеней валов (длины и диаметры) рассчитаны в пункте 7.

Переходные участки между ступенями выполняются в виде канавки шириной b = 3 мм или галтели радиусом r = 1 мм.

Шестерня выполняется заодно с валом.

Фаска зубьев: n = 0,5m = 0,5∙1,5 = 0,75 мм,

принимаем n = 1,0 мм.

10.3 Выбор соединений

В проектируемом редукторе для соединения валов с деталями, передающими вращающий момент, применяются шпоночные соединения.

Используем шпонки призматические со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Длина шпонки принимается на 5…10 мм меньше длины ступицы насаживаемой детали. Посадка для косозубого колеса Н7/r6.

10.4 Конструирование подшипниковых узлов

В проектируемом редукторе используется консистентная смазка подшипниковых узлов. Для изолирования подшипникового узла от внутренней полости редуктора применяются стальные уплотнительные шайбы толщиной 0,3…0,5 мм, а изоляция выходных участков валов от окружающей среды достигается с помощью манжетных уплотнений по ГОСТ 8752-79. Внутренне кольцо подшипника упирается в уплотнительную шайбу, а наружное фиксируется распорной втулкой между подшипником и врезной крышкой подшипника.