5. Расчет соединений

5.1 Шпоночные соединения

Проведем проверочные расчеты шпоночных соединений на смятие.

При проверке шпоночного соединения на смятие воспользуемся формулой:

, МПа,

Шпоночное соединение вала червяка с муфтой.

d = 22 мм, Т = 9,944 Нм, h = 6 мм, t₁ = 3,5 мм, l_р =32 мм

Условие МПа выполнено.

Шпоночное соединение выходного вала редуктора с червячным колесом.

d = 55 мм, Т = 363,87 Нм, h = 10 мм, t₁ = 6 мм, l_р = 32 мм

Условие МПа выполнено.

Шпоночное соединение выходного вала редуктора с приводной звёздочкой.

d = 40 мм, Т = 363,87 Нм, h = 8 мм, t₁ = 5 мм, l_р = 63 мм

Условие МПа выполнено.

Шпоночное соединение приводного вала с тяговыми звёздочками.

d = 75 мм, Т = 1700 Нм, h = 14 мм, t₁ = 9 мм, l_р = 63 мм

Условие МПа выполнено.

6 Подбор подшипников качения на заданный ресурс

6.1 Расчет подшипников червячного колеса

1. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении определяем из уравнения равновесия:

В плоскости YOZ:

Н

Н

В плоскости XOZ

Н

Н

Суммарные реакции опор:

Н

Н

2. Радиальные реакции опор от действия приводной звездочки, из расчета цепной передачи имеем:

Н

Реакции от силы F_к:

Н

Н

В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимаем совпадающими с направлениями векторов реакций от сил в зацеплении.

3. Реакции опор для расчета подшипников:

Н

Н

Внешняя осевая сила, действующая на вал, Н

Для типового режима нагружения III коэффициент эквивалентности

Вычисляем эквивалентные нагрузки:

Н

Н

Н

5 . Предварительно назначаем конические роликовые подшипники 7210А. Схема установки подшипников враспор.

(Н) , V=1, т.к. вращается внутреннее кольцо

6. Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы:

Н

Н

Т.к. и и

Н

6. Отношение , что меньше чем , тогда для опоры 1 ;

7. , что меньше чем , тогда для опоры 2 ;

9. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка подшипников при и

Н

Н

10. Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчётный скорректированный ресурс:

вероятность безотказной работы 90%,

обычные условия применения,

(ч).

Расчётный ресурс больше требуемого

11. Проверка условия

Н

Н

Т.к. < и < - тогда = и = - , то

=5599 Н.

=5163 Н.

12. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка подшипника опоры 2

Н

, условие выполняется.

Т.к. расчетный ресурс больше требуемого и выполняется условие

Следовательно подшипник 7210А пригоден.

6.2 Расчет подшипников червяка

1. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении определяем из уравнения равновесия:

В плоскости YOZ:

Н

Н

В плоскости XOZ

Н

Н

Суммарные реакции опор:

Н

Н

Радиальные реакции опор от действия муфты: Н

Реакции от силы F_к:

Н

Н

В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимаем совпадающими с направлениями векторов реакций от сил в зацеплении.

Реакции опор для расчета подшипников:

Н

Н

Внешняя осевая сила, действующая на вал, Н , режим нагружения III тогда

Н

Н

Н

5 . Предварительно назначаем конические роликовые подшипники 7605А. Схема установки подшипников враспор.

(Н) , V=1, т.к. вращается внутреннее кольцо

6. Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы:

Н

Н

Т.к. и и

Н

Отношение , что меньше чем , тогда для опоры 1 ;

, что больше чем , тогда для опоры 1 ;

9. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка подшипников при и

Н

Н

10. Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчётный скорректированный ресурс:

вероятность безотказной работы 90%,

обычные условия применения,

(ч).

Расчётный ресурс больше требуемого

11. Проверка условия

Н

Н

Т.к. < и > - тогда = и = + , то

=117.78 Н.

=2757.8 Н.

12. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка подшипника опоры 2

Н

, условие выполняется.

Т.к. расчетный ресурс больше требуемого и выполняется условие

Следовательно подшипник 7605А пригоден.