Cхема нагружения тихоходного вала

Рис. 8.2

Горизонтальная плоскость:

m_A = F_м140 – 104D_x +52Р₂ = 0;

D_х = (4958140 + 393352)/104 = 8641 Н;

C_х = F_м +D_x – F_t2 = 4958+ 8641– 3933 = 9666 Н;

Изгибающие моменты:

М_х1 = 4958140 = 694,1 Нм;

М_х2 = 864152 = 449,3 Нм.

Вертикальная плоскость:

m_A = 52F_r2 – D_y104 + F_a2d₂/2 = 0

D_y= (143252+ 492200/2)/104 = 1189 Н

C_y= F_r2 – D_y = 1432 –1189 = 243 Н

Изгибающие моменты:

М_y1 = 24352 = 12,6 Нм

М_y2 = 118952 = 61,8 Нм

Проверка:

ΣХ = C_x - F_м – D_x + F_t1 = 9666 -4958 – 8641 +3933 = 0

ΣY = C_Y + F_r1 - D_Y = 243 – 1432 + 1189 = 0.

Суммарные реакции опор:

C = (C_x² +C_y²)^0,5 = (9666²+243²)^0,5 = 9669 H,

D = (8641²+ 1189²)^0,5 = 8722 H,

9. Проверочный расчет подшипников

9.1 Быстроходный вал Эквивалентная нагрузка

P = (XVF_r + YF_a)K_бК_Т

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

F_r – радиальная нагрузка;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

F_a – осевая нагрузка;

K_б = 1,5 – коэффициент безопасности при нагрузке с умеренными

толчками [1c133];

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Осевые составляющие реакций опор:

S_A = 0,83eA = 0,830,7861051= 686 H,

S_B = 0,83eB = 0,830,786428 = 276 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aA = S_А = 686 H,

F_aВ = S_А+F_a = 686+3933 = 4619 H,

Проверяем подшипник В.

Отношение F_a/F_r = 4619/428 = 10,8 > e, следовательно Х=0,4; Y=0,763.

Р = (0,41,0428 +0,7634619)1,51,0 = 5543 Н.

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573L/10⁶)^0,3 =

= 5543(57371,216500/10⁶)^0,3 = 39,1 кH < C= 48,4 кН

Условие С_тр < C выполняется.

Расчетная долговечность подшипников

= 10⁶(48,410³ /5543)^3,333/60680 = 33598 часов,

больше ресурса работы привода, равного 16500 часов.

9.2 Тихоходный вал Эквивалентная нагрузка

Осевые составляющие реакций опор:

S_C = 0,83eC = 0,830,3709669 = 2969 H,

S_D = 0,83eD = 0,830,3708722 = 2679 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aC = S_C = 2969 H,

F_aD = S_C + F_a = 2969+ 492 = 3461 H.

Проверяем подшипник С.

Отношение F_a/F_r= 2969/9669 = 0,31 < e, следовательно Х=1,0; Y= 0.

Р = (1,01,09669 +0)1,51,0 = 14504 Н.

Проверяем подшипник D.

Отношение F_a/F_r= 3461/8722 = 0,39 > e, следовательно Х=0,4; Y=1,62.

Р = (1,00,48722 +1,623461)1,51,0 = 13643 Н.

Требуемая грузоподъемность подшипника:

С_тр = Р(573L/10⁶)^0,3 =

=14504(5731,7816500/10⁶)^0,3 = 33,8 кH < C = 57,9 кН

Условие С_тр < C выполняется.

Расчетная долговечность подшипников

= 10⁶(57,910³ /14504)^3,333/6017 = 98935 часов,

больше ресурса работы привода, равного 16500 часов.

10. Конструктивная компоновка привода

10.1 Конструирование червячного колеса

Конструктивные размеры колеса

Диаметр ступицы:

d_ст = 1,6d₃ = 1,6·70 =112 мм.

Длина ступицы:

l_ст = (1÷1,5)d₃ = (1÷1,5)70 = 70÷105 мм,

принимаем l_ст = 70 мм

Толщина обода:

S = 0,05d₂ = 0,05·200 = 10 мм

S₀ = 1,2S = 1,2·10 = 12 мм

Толщина диска:

С = 0,25b = 0,25·44 = 11 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.

Червяк выполняется заодно с валом.

Размеры червяка:

d_а1 = 60 мм, b₁ = 60 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 червячного 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 во втулку или буртик вала, а наружное фиксируется распорной втулкой между подшипником и врезной крышкой подшипника.