9.2 Тихоходный вал

Эквивалентная нагрузка

Осевые составляющие реакций опор:

S_C = 0,83eR_C = 0,830,373354 =1030 H,

S_D = 0,83eR_D = 0,830,37276 = 85 H.

Результирующие осевые нагрузки:

F_aC = S_C=1030 H,

F_aD = S_C + F_a =1030 + 292 =1322 H.

Проверяем подшипник C.

Отношение F_a/F_r =1030/3354= 0,31< e, следовательно Х=1,0; Y= 0

Р = (1,01,03354 +0)1,31,0 = 4360 Н.

Проверяем подшипник D.

Отношение F_a/F_r =1322/276 = 4,8> e, следовательно Х=0,4; Y= 1,62

Р = (0,41,0276 +1,62·1322)1,31,0 = 2928 Н

Дальнейший расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику С

Требуемая грузоподъемность подшипника:

С_тр = Р(573L/10⁶)^1/3=

= 4360(57331,620500/10⁶)^1/3,333 = 25,7 кH < C = 48,4 кН

Расчетная долговечность подшипника.

= 10⁶(48,410³ /4360)^3,333/60302 =168398 часов, > [L]

больше ресурса работы привода, равного 20500 часов.

Условие С_тр < C и L_h > L выполняется , значит намеченный подшипник №7307 подходит.

6. Конструктивная компоновка привода

10.1. Конструирование зубчатых колес

Конструктивные размеры колеса

Диаметр ступицы: d_ст = 1,55d₃ = 1,55·45 = 70 мм.

Длина ступицы: l_ст = (1,2÷1,5)d₃ = (1,2÷1,5)45 = 54÷68 мм,

принимаем l_ст = 40 мм

Толщина обода: S = 2,5m_te + 2 = 2,51,5 + 2 = 6 мм

принимаем S = 6 мм

Толщина диска: С = 0,25b = 0,25·24 = 6 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.

Размеры шестерни: d_а1 = 54,95 мм, b₁ = 24 мм, δ=17,61º

Фаска зубьев: n = 0,5m = 0,5∙1,90= 0,95 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 конического колеса Н7/р6.

10.4. Конструирование подшипниковых узлов

В проектируемом редукторе используется консистентная смазка подшипниковых узлов. Для изолирования подшипникового узла от внутренней полости редуктора применяются мазудерживающие кольца шириной 10…12 мм, а изоляция выходных участков валов от окружающей среды достигается с помощью манжетных уплотнений по ГОСТ 8752-79. Внутренне кольцо подшипника упирается в мазеудерживающее кольцо, а наружное фиксируется распорной втулкой между подшипником и крышкой подшипника. Подшипниковый узел быстроходного вала собирается в отдельном стакане.

5. Конструирование корпуса редуктора

Толщина стенки корпуса и крышки корпуса:

 = 1,12Т₂^0,25 = 1,1296,2^0,25 = 3,5 мм,

принимаем  = 8 мм.

Толщина нижнего пояса:

р = 2,35 = 2,358 = 20 мм.

Фундаментные болты

При межосевом расстоянии 160 мм диаметр фундаментных болтов М16, диаметр болтов у подшипников М12 [1c. 219].

10.6. Конструирование элементов открытых передач

Ведущая звездочка /1c.248/

Диаметры выступов D_e1 = 200 мм,

Ширина зуба: b = 14,62 мм

Толщина диска: С = 17,8 мм

Диаметр ступицы внутренний d = 30 мм

Диаметр ступицы наружный d_ст = 1,55d = 1,55∙30 = 46,5 мм

принимаем d_ст = 50 мм

Длина ступицы l_ст = (0,8…1,5)d = (0,8…1,5)30 = 24…45 мм

принимаем l_ст = 45 мм.

Ведомая звездочка.

Диаметры выступов D_e2 = 589 мм.

Ширина зуба: b = 14,62 мм

Толщина диска: С = 17,8 мм

Диаметр ступицы внутренний

d = (16·274,5·10³/π15)^1/3 = 45 мм

принимаем d₁ = 45 мм

Диаметр ступицы наружный d_ст = 1,55d = 1,55∙45 = 69,8 мм

принимаем d_ст = 70 мм

Длина ступицы l_ст = (0,8…1,5)d = (0,8…1,5)45 = 36…68 мм

принимаем l_ст = 50 мм.

10.7. Выбор муфты

Для передачи вращающего момента с вала электродвигателя на ведущий вал редуктора выбираем цепную муфту по ГОСТ 20742-81 с допускаемым передаваемым моментом [T] = 63 Н·м.

Расчетный вращающий момент передаваемый муфтой

Т_р = kТ₁ = 1,5·31,7 = 48 Н·м < [T]

Условие выполняется

где k = 1,5– коэффициент режима нагрузки

10.8. Смазывание.

Смазка зубчатого зацепления

Смазка зубчатого зацепления осуществляется путем окунания зубчатых колес в масляную ванну. Объем масляной ванны

V = (0,50,8)N = (0,5 0,8)3,15  2,0 л

Рекомендуемое значение вязкости масла при v = 2,2 м/с и контактном напряжении σ_в=408 МПа   =28·10^-6 м²/с. По этой величине выбираем масло индустриальное И-Г-А-46

Смазка подшипниковых узлов.

Так как надежное смазывание подшипников за счет разбрызгивания масла возможно только при окружной скорости больше 3 м/с, то выбираем пластичную смазку по подшипниковых узлов – смазочным материалом УТ-1.