10. Проверочный расчет подшипников промежуточного вала

Расчет производим для опор промежуточного вала, в которых установлены подшипники № 207 . Требуемый ресурс подшипников – L_hЕ = 4320 ч.

Параметры подшипника № 207 [2]

d, мм	D, мм	B, мм	Cr, кН	C0r, кН
35	72	17	25,5	13,7

1. Определяем параметр осевого нагружения:

; отсюда e = 0,22.

2. Определяем коэффициенты радиальной и осевой нагрузок.

Определяем долю осевой нагрузки в зависимости от параметра осевого нагружения с учетом вращения одного из колец подшипника. При вращении внутреннего кольца подшипника – коэффициенте вращения V = 1.

• опора А

> e; отсюда: X = 0,56; Y = 1,99;

• опора B

= e; отсюда: X = 1; Y = 0.

3. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку.

где К_T – температурный коэффициент; принимаем К_T = 1 [2];

К_б – коэффициент безопасности; принимаем К_б = 1,3 [2];

• опора A

• опора B

Наиболее нагруженной является опора A.

4. Определяем ресурс подшипника.

где а₁ – коэффициент надежности; принимаем а₁ = 1 [2];

а₂ – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации; принимаем а₂ = 1 [2];

p = 3 – для шарикоподшипников [2];

n – частота вращения внутреннего кольца; n = n₂ .

 L_hE = 4320 час

Ресурс подшипника обеспечен.

11. Проверочный расчет шпоночных соединений

Условие прочности по напряжениям смятия:

где Т – передаваемый вращающий момент;

l_P – рабочая длина шпонки; для шпонки со скругленными торцами [2];

[_см] – допускаемое напряжение на смятие; рекомендуется [_см] = 200 МПа [6].

Обозначение	d, мм	b, мм	h, мм	t1, мм	t2, мм	l, мм
Шпонка 6х6х50	29,1	6	6	3,5	2,5	50
Шпонка 20х12х50	70	20	12	7,5	4,9	50
Шпонка 14х9х70	51,9	14	9	5,5	3,8	70

1. На конце быстроходного вала.

 [_см] = 200 МПа

Условие прочности выполняется.

2. В месте установки колеса тихоходной ступени.

< [_см] = 200 МПа

Условие прочности выполняется.

3. На конце тихоходного вала.

< [_см] = 200 МПа

Условие прочности выполняется.

12. Конструирование элементов редуктора

12.1. Конструирование корпуса

В проектируемом редукторе принята конструкция разъёмного корпуса, состоящего из крышки и основания корпуса. Габаритные размеры корпуса определяются размерами расположенной в корпусе редукторной передачи и кинематической схемой редуктора.

Толщину стенки основания корпуса, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса находим по формуле

мм.

Принимаем δ = 8 мм.

Толщина стенки крышки корпуса δ₁ = 0,9·δ = 0,9·8 = 7,2 мм. Принимаем δ₁ = 8 мм.

При конструировании корпусных деталей следует отделять обрабатываемые поверхности от необрабатываемых. Обрабатываемые поверхности выполняем в виде платиков, высота h которых равна

мм.

Принимаем мм.

Для соединения корпуса и крышки по всему контуру плоскости разъема редуктора выполняют специальные фланцы. Размеры конструктивных элементов фланцев:

мм. Принимаем f = 4 мм.

мм. Принимаем b = 12 мм.

мм. Принимаем b = 12 мм.

мм. Принимаем l = 16 мм.

На продольных сторонах редуктора фланцы корпуса располагаются внутрь от стенки корпуса, а фланцы крышки снаружи. Диаметр прилива для закладной крышки рассчитываем по формуле мм, где D – наружный диаметр подшипника. Быстроходный и промежуточный валы: мм.

Тихоходный вал:

мм.

Принимаем D_П = 150 мм.

Длину l подшипниковых гнезд определяем конструктивно.

Для соединения крышки с основанием используем винты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником, размера

мм.

Принимаем винты М12.

Для фиксирования крышки относительно основания применяем два конических штифта с внутренней резьбой. Диаметр штифтов

d_шт. = (0,7…0,8) d = (0,7…0,8)·12 = 8.4 …9.6 мм,

где d – диаметр крепежного винта. Принимаем d_шт. = 8 мм.

Для подъема и транспортирования крышки корпуса и редуктора в сборе применяем проушины, отливая их заодно с крышкой. Проушины выполнены в виде ребра с отверстием. Диаметр отверстия d = 3·δ₁ = 3·8 = 24 мм.

Диаметр крепления корпуса к плите[4]:

d_ф  1,25*d = 1,25*12 = 15 мм,

где d – диаметр винта крепления крышки и корпуса редуктора.

Принимаем d_ф = 14 мм.

Места крепления корпуса к плите располагаем на возможно большем (но в пределах габарита корпуса) расстоянии друг от друга и оформляем в виде ниш, расположенных по углам корпуса (рис. 12.3).

Высоту ниши принимаем [4]:

h₀ = 2,5  (d_ф + ) = 2,5  (14 + 8) = 55 мм.

Принимаем h₀ = 60 мм.

Остальные размеры назначаем в соответствии с рекомендациями рис. 17.18 [4]:

1,1d_ф = 1,114 = 15,4 мм. Принимаем 15 мм.

1,5 d_ф = 1,514 = 21 мм. Принимаем 21 мм.

2,4d_ф +  = 2,414 + 8= 41,6 мм. Принимаем 42 мм.

1,25d_ф = 1,2514 = 17,5 мм. Принимаем 18 мм.

r = 0,5 = 0,58 = 4 мм.

h₁ = 0,5 = 0,58 = 4 мм.

Для подъема и транспортирования крышки корпуса и редуктора в сборе применяем проушины, отливая их заодно с крышкой. Проушины выполнены в виде ребра с отверстием.

Диаметр отверстия

d = 3·δ₁ = 3·8 = 24 мм.

Толщина ребра

S = 2,5·δ₁ = 2,5·8 = 20 мм.

При работе передачи масло постепенно загрязняют продукты изнашивания, оно стареет – свойства его ухудшаются. Поэтому масло периодически меняют. Для слива масла в корпусе выполняют сливное отверстие, закрываемое пробкой с конической резьбой.

Для заливки масла в редуктор и контроля правильности зацепления делают люк. Чтобы удобнее было заливать масло и наблюдать за зубчатыми колесами при сборке и эксплуатации, размеры люка должны быть максимально возможными.