5. Конструктивные размеры колеса конического.

Колеса конические устанавливаются на тихоходный вал редуктора

― длина ступицы колеса

l_ст ~ (1,2 ÷ 1,5)* d_к2 = (1,2 ÷ 1,5)*40 = 48 ÷ 60 мм ,принимаем l_ст = 55 мм

― диаметр ступицы колеса

d_ст ~ 1,6*d_к2 = 1,6*40 = 64 мм

― толщина обода

₀ ~ (34)*m = (34)*3,05 = 9,1512,2 = 12 мм

― то лщина диска

С = (0,10,17)*R_e = (0,10,17)*118 = 11,820,06 = 15

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

[1] табл.10.2 и 10.3

― толщина стенок корпуса и крышки

δ = 0,05*R_e + 1 = 0,05*118 + 1 = 6,9 мм, принимаем δ = 7 мм

δ₁ = 0,04* R_e + 1 = 0,04*118 + 1 = 5,72 мм → δ₁ = 6 мм ;

― толщина средних фланцев (поясов)

b = 1,5* δ = 1,5*7 = 10,5 мм, принимаем b = 11 мм

b₁ = 1,5* δ = 1,5*6 = 9 мм;

― толщина нижнего пояса

Р = 2,35*δ = 2,35*7 = 16,45 мм → Р = 17 мм

― диаметр фундаментных болтов

d_ф = 0,072*R_e + 12 = 0,072*118 + 12 = 20,5 мм,

принимаем d_ф = 20 мм (М 20)

― диаметр болтов, соединяющих крышку и корпус редуктора между собой

d₃ = (0,5 ÷ 0,6)*d_ф = (0,5 ÷ 0,6)*20 = 10 ÷ 12 мм → d₃ = 12 мм (М 12)

― диаметр болтов у подшипников

d₂ = (0,7 ÷ 0,75)* d_ф = (0,7 ÷ 0,75)*20 = 14 ÷ 15 мм → d₂ = 16 мм (М 16)

― длина гнезда под подшипники тихоходного вала

l₂ = δ + C₂ + R_δ + (3 ÷ 5),

где R_δ = 1,2* d₂, С = 21 мм ―[1] табл.10.3

l₂ = 7 + 21 + 1,2*16 + (3 ÷ 5) = 50,2 ÷ 52,2 мм,

принимаем l₂ = 51 мм.

7. Ориентировочный выбор подшипников.

Быстроходный вал редуктора

Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные.

С – динамическая грузоподъемность

С₀ – статическая грухоподъемность

№ 46305 ГОСТ 831―75

d_в1 = 25 мм

D = 62 мм

В = 17 мм

r = 2 мм

r₁ = 1 мм

С = 26,9 кН

С_о = 14,6 кН

α = 26^о

δ₁ = ((D + d_в1)/4)*tg α = ((62 + 25)/4)*0,4877 = 10,6 мм

Тихоходный вал редуктора

Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные.

№ 46307 ГОСТ 831―75

d_в2 = 35 мм r = 2,5 мм

D = 80 мм r₁ = 1,2 мм

В = 21 мм С = 42,6 кН

α = 26^о С_о = 24,7 кН

δ₁ = ((D_n2 + d_n2)/4)*tg α = ((80 + 35)/4)*0,4877 = 14 мм

Вал барабана

Шарикоподшипники радиальные сферические двух рядные.

№ 1207 ГОСТ 5720―75

d_в3 = 35 мм

D = 72 мм

В = 17 мм

r = 2 мм

С = 15,9 кН

С_о = 6,6 кН

8. Выбор муфты.

Муфта соединяет тихоходный вал редуктора с валом барабана

d₁ = d₂ = d_вых2 = 30 мм

l₁ = l₂ = l_вых2 ~ (1,2 ÷ 1,5)* d₁ = (1,2 ÷ 1,5)*30 = 36 ÷ 45

принимаем l₁ = l₂ = l_вых2 = 40 мм

временный момент, передаваемый муфтой Т₃ = 120 Н*м,

с учетом перегрузок

Т_р = Т₃*(T_п/T_н) = 120*2,0 = 240 Н*м

По условию задания муфта упругая, принимаем, что муфта будет МУВП (муфта упругая фтулочно-пальцевая).

Для заданных выше параметров подбираем муфту с Т_м = 250 МПа

по ГОСТ 21424―75

Z_n = 6 шт ― количество пальцев

Со стороны муфты на валы действует дополнительная сила F_t^l

F_t^l = (0,2 ÷ 0,3)* F_{t m} , [2] с.72,

где F_{t m} = (2* Т₃)/ D_n = (2*120*10³)/140 = 1714 Н

F_t^l = 0,3*1714 = 514 Н

9. Расчетная схема тихоходного вала редуктора.

Растояния до действующих сил

Внутренняя стенка корпуса от торца ступицы колеса x = 10 мм, зазор между стенкой корпуса и торцом подшипника y = 20 мм (для размещения мазеудерживаего кольца); муфта на растоянии y = 20 мм от подшипника.

Радиальн ые реакции считаются приложенными к валу в точках пересечения нормалей, проведенных к середине контактных площадок. Растояние между этой точкой и торцом подшипника для однорядных радиально-упорных шарикоподшипников:

a = 0,5*(B + (d+B)/2 * tg) = 0,5*(21 + (35+21)/2 * tg26) = 17,3 мм

Растояние от среднего диаметра колеса до реакции ближайщего подшипника f=61 мм; растояние от среднего диаметра колеса до реакции дальнего подшипника с=122мм и от этой реакции до муфты L = 40+20+17,3= 77,3 мм.

Опорные реакции

― опорные реакции в плоскости y z:

Σ M_B = - F_r2*с – 0,5* F_a2*d₂ + R_Ay*(с+f) = 0;

R_Ay = (F_r2*c + 0,5* F_a2*d₂)/(c+f) = (137*122 + 432,3*0,5*193)/183 = 319,3 Н.

Σ M_A = + F_r2*f – 0,5* F_a2*d₂ + R_By*(c+f) = 0;

R_By = (0,5* F_a2*d₂ - F_r2*f)/(c+f) = (432,3*0,5*193 – 137*61)/183 = 182,3 Н.

Проверка: Σ y = R_By + F_r2 - R_Ay = 0;

182,3 + 137 – 319,3 = 0

― опорные реакции в плоскости x z:

Σ M_B = F_t2*c – R_Ax*(c + f) – F_t^l*(f + c + L) = 0;

R_Ax=(F_t2*c – F_t^l*(f+c+L))/(c+f)=(1246*122 – 514*(61+122 + 77,3)/183=99,5 Н.

Σ M_A = R_Bx*(c + f) – F_t2*f - F_t^l*L = 0;

R_Bx = (F_t2*f + F_t^l*L)/(c + f) = (1246*61 + 514*77,3)/183 = 632,5 Н.

Проверка: Σ x = R_Bx – F_t2 + R_Ax + F_t^l = 0;

632,5 – 1246 + 99,5 + 514 = 0

― опорные реакции в плоскости x z:

Σ M_B = F_t2*c – R_Ax*(c + f) – F_t^l*(f + c + L) = 0;

R_Ax = (F_t2*c – F_t^l*(f + c + L))/(c + f) = (1246*122 – 514*(61+ 122 + 77,3)/183 = 99,5 Н.

Σ M_A = R_Bx*(c + f) – F_t2*f - F_t^l*L = 0;

R_Bx = (F_t2*f + F_t^l*L)/(c + f) = (1246*61 + 514*77,3)/183 = 632,5 Н.

Проверка: Σ x = R_Bx – F_t2 + R_Ax + F_t^l = 0;

632,5 – 1246 + 99,5 + 514 = 0

― суммарные опорные реакции:

R_A = = = 334,5 Н;

R_B = = = 658,2 Н

― изгибающие моменты:

M_y = R_Ay*f = 319,3*61*10^-3 = 19,5 Н*м

M_y^l = M_y + F_a2*0,5*d₂ = 19,5 – 432,3*0,5*193*10^-3 = -22,2 Н*м

Проверка: M_y^l = - R_By*c = - 182,3*122*10^-3 = - 22,2 Н*м

M_x = F_t^l*L = 514*77,3*10^-3 = 39,7 Н*м

M_x^l = F_t^l*(L + f) + R_Ax*f = (514(77,3 + 61) + 99,5*61)*10^-3 = 77,2 Н*м

Проверка: M_x^l = R_Bx*c = 632,5*122*10^-3 = 77,2 Н*м

― суммарные изгибающие моменты:

т. А → M_A = M_x = 39,7 Н*м

т. К → M_К = = = 87,7 Н*м