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 [1c214];

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Осевые составляющие реакций опор:

S_A = 0,83eA = 0,830,7861376= 898 H,

S_B = 0,83eB = 0,830,786541 = 353 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aA = S_А = 898 H,

F_aВ = S_А+F_a =898 +4290 = 5188 H,

Проверяем наиболее нагруженный подшипник В.

Отношение F_a/F_r = 5188/541 =9,6 > e, следовательно Х=0,4; Y=0,763.

Р = (0,41,0541 +0,7635188)1,51,0 = 6262 Н.

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573L/10⁶)^0,3 =

= 6262(57397,99000/10⁶)^0,3 = 44,7 кH < C= 48,4 кН

Условие С_тр < C выполняется.

Расчетная долговечность подшипников

= 10⁶(48,410³ /6262)^3,333/60935 = 16262 часов,

больше ресурса работы привода, равного 9000 часов.

9.2 Тихоходный вал

Эквивалентная нагрузка

Осевые составляющие реакций опор:

S_C = 0,83eC = 0,830,3606290 = 1879 H,

S_D = 0,83eD = 0,830,36017975 = 5371 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aC = S_C =1879 H,

F_aD = S_C + F_a =1879+ 588 = 2467 H.

Проверяем наиболее нагруженный подшипник D.

Отношение F_a/F_r= 2467/17975 = 0,14 < e, следовательно Х=1,0; Y=0.

Р = (1,01,017975+0)1,51,0 =26963 Н.

Требуемая грузоподъемность подшипника:

С_тр = Р(573L/10⁶)^0,3 =

=26963(5732,019000/10⁶)^0,3 = 63,4 кH < C = 80,0 кН

Условие С_тр < C выполняется.

Расчетная долговечность подшипников

= 10⁶(80,010³ /26963)^3,3333/6023 = 27188 часов,

больше ресурса работы привода, равного 9000 часов.

10 Конструктивная компоновка привода

10.1 Конструирование червячного колеса

Конструктивные размеры колеса

Диаметр ступицы:

d_ст = 1,6d₃ = 1,6·65 =104 мм.

Длина ступицы:

l_ст = (1÷1,5)d₃ = (1÷1,5)65 = 65÷98 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 уплотнительные шайбы толщиной 0,3…0,4мм, 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.