6.3 Расчет подшипников приводного вала.

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

В плоскости XOZ

Н

Н

2. Радиальные реакции опор от действия муфты предохранительной, получена из расчетов цепной передачи:

Н

Реакции от силы F_к:

Н

Н

3. Реакции опор для расчета подшипников:

Н

Н

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

Н

Н

Н

5 . Предварительно назначаем шариковый радиальный сферический двухрядный подшипник 1213 ГОСТ 28428-90.

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

Отношение , что меньше чем , тогда для опоры 1 ;

, что меньше чем , тогда для опоры 1 ;

9. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка подшипников при и

Н

Н

10. Для подшипника более нагруженной опоры 1 вычисляем расчётный скорректированный ресурс:

вероятность безотказной работы 90%,

обычные условия применения,

(ч).

Расчётный ресурс больше требуемого 10000

11. Проверка условия

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка подшипника опоры 1

Н

, условие выполняется.

Т.к. расчетный ресурс больше требуемого и выполняется условие

Следовательно подшипник 1213 ГОСТ 28428-90 пригоден.

7. Конструирование корпусных деталей и крышек подшипника

Корпус редуктора конструируется неразъемным. Крепление крышки к корпусу выполняется шестигранными болтами d=6мм.

Толщину стенок корпуса редуктора вычисляем по формуле:

Из ряда нормальных линейных размеров принимаем мм

Плоскости стенок, встречающиеся под прямым углом сопрягаются дугами радиусами r и R:

Толщина стенки крышки корпуса .

Подшипники фиксируются в корпусе привертными крышками. Крышки крепятся шестигранными болтами. Диаметр болтов крепления крышек к корпусу d=6мм, число винтов – 4. Толщина фланца крышек

.,

где H – высота головки винта, δ – толщина стенок крышек.

Диаметры фланцев крышек подшипников вала червячного колеса:

,

где D – диаметр внутреннего кольца подшипника.

Диаметры фланцев крышек подшипников вала червяка:

8. Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости.

8.1 Расчет вала червячного колеса.

1. Определение внутренних силовых факторов.

Реакции опор от сил, нагружающих вал, определены в пункте 6 при расчете подшипников вала червячного колеса. Эпюры внутренних силовых факторов приведены на рис., при этом крутящий момент численно равен вращающему:

Из рассмотрения эпюр внутренних силовых факторов и конструкции узла следует, что опасными являются сечения:

I – I – место установки зубчатого колеса на вал диаметром 55мм: сечение нагружено изгибающим и крутящими моментами, осевой силой; концентратор напряжений – шпоночный паз;

II – II – место установки правого по рисунку подшипника на вал: сечение нагружено изгибающим и крутящими моментами, осевой силой; концентратор напряжений – посадка с натягом внутреннего кольца подшипника на вал;

III – III – место установки приводной звездочки на вал: сечение нагружено крутящим моментом, концентратор напряжений – шпоночный паз.

Определим силовые факторы для опасных сечений.

Сечение I – I

Изгибающие моменты:

- в плоскости XOZ

- в плоскости YOZ слева от сечения

- в плоскости YOZ справа от сечения

- момент от консольной силы

Суммарный изгибающий момент

Крутящий момент

Осевая сила

Сечение II – II

Изгибающий момент

Крутящий момент

Осевая сила

Сечение III – III

Крутящий момент