7. Проверочный расчет подшипников

9.1 Быстроходный вал

Эквивалентная нагрузка

P = (XVF_r + YF_a)K_бК_Т

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

F_r – радиальная нагрузка;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

K_б =1,3– коэффициент безопасности;

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Отношение F_a/C_o = 249/13,710³ = 0,018  е = 0,20 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник A.

Отношение F_a/A = 249/1200= 0,21 > e, следовательно Х=0,56; Y= 2,2,

Р = (0,56·1·1200+2,2∙249)1,3·1 = 1585 Н

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573ωL/10⁶)^1/m,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 1585(573·100,0·15000/10⁶)^1/3 =15070 Н < C = 25,5 кН

Расчетная долговечность подшипников

= 10⁶(25,510³ /1585)³/60955 = 72674 часов,

больше ресурса работы привода, равного 15000 часов.

9.2 Тихоходный вал

Суммарная осевая нагрузка

F_a = F_a3 – F_a2 = 271 – 249 = 22 H

Отношение F_a/C_o = 22/36,010³ = 0,001  е = 0,17 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник C.

Отношение F_a/C = 22/8197= 0,003 < e, следовательно Х=1,0; Y= 0

Эквивалентная нагрузка

Р = (1,0·1·8197+ 0)1,3·1 =10656 Н

Требуемая грузоподъемность подшипника

С_тр = Р(573ωL/10⁶)^1/m,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр =10656(573·15,9·15000·10⁶)^1/3 = 54888 Н > C = 65,8 кН

10 Конструктивная компоновка привода

10.1 Конструирование зубчатых колес

Конструктивные размеры колеса

Диаметр ступицы:

d_ст = 1,55d₃ = 1,55·60 = 93 мм.

Длина ступицы:

l_ст = b = 44 мм,

Толщина обода:

S = 2,2m+0,05b₂ = 2,22+0,05·44 =6,6 мм

принимаем S = 8 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.

Шестерня выполняется заодно с валом.

Фаска зубьев: n = 0,5m = 0,5∙2,0 = 1,0 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 косозубого 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 в уплотнительную шайбу, а наружное фиксируется распорной втулкой между подшипником и врезной крышкой подшипника.

10.5 Конструирование корпуса редуктора /2/

Толщина стенок корпуса и крышки редуктора

 = 0,025а_т + 3 = 0,025·140 + 1 = 4,5 мм принимаем  = 8 мм

Толщина фланцев

b = 1,5 = 1,5·8 = 12 мм

Толщина нижнего пояса корпуса

р = 2,35 = 2,35·8 = 20 мм

Диаметр болтов:

- фундаментных

d₁ = 0,036a_т + 12 = 0,036·140 + 12 = 17 мм

принимаем болты М16;

- крепящих крышку к корпусу у подшипников

d₂ = 0,75d₁ = 0,75·20 = 15 мм

принимаем болты М16;

- соединяющих крышку с корпусом

d₃ = 0,6d₁ = 0,6·20 = 12 мм

принимаем болты М12.