3.2 Проверочный расчёт подшипника по динамической грузоподъемности.

Расчёт производится для наиболее нагруженной опоры R_в = 1532,7 Н.

Определяем осевые соотношения R_s от радиальных сил нагружения и суммируем с внешней осевой силой F_a.

R_S = 0,83 eR_B = 0,83·0,80·1532,7 = 1017,7 H;

R_a = R_s + F_a2 = 1017,7 + 595,2 = 1612,9 H;

Для нормальной работы роликового конического подшипника необходимо, чтобы в опоре осевая сила, нагружающая подшипник, была не меньше осевой составляющей от действия радиальных нагрузок.

R_a ≥ R_S , R_a = 1612,9 > R_S = 1017,7 Н.

Вычисляем эквивалентную нагрузку

R_E = (V·X·R_B + Y·R_a) · K_σ · K_T = (1·0,4·1532,7+ 1,45·1146,7) ·1,4·1,0 ≈ 3186 Н.

Здесь: Х = 0,4, так как отношение

R_a/ VR_B = = 1,1 > е = 0,80;

V = 1, так как вращается внутреннее кольцо подшипника.

Расчетное значение динамической нагрузки:

С_{r тр} = R_{E 17815,3 Н} = 17,9 кН.

Так как действительная грузоподъемность С_r = 17,9 кН меньше допускаемой (табличной) [С_r] = 107 кН, то работоспособность принятых подшипников обеспечивается.

Определяем расчетную долговечность (ресурс) подшипника

L_h = a_{23 ;}

После подстановки значений:

L_h = 0,7 20,7 часов.

Роликовые конические подшипники легкой серии обеспечивают большую работоспособность заданной, так как L_h = 20,7 > L_hТР = 30000 час

4. Расчет соединения вал-ступица выходного вала

В редукторах наиболее широкое применение находят призматические шпонки, как с округленными, так и с плоскими торцами. По условиям установки предпочтение отдают шпонкам со скругленными торцами. Боковые грани призматических шпонок являются рабочими. Ширину в и высоту h шпонки, а также глубину паза на валу t₁ и в ступице t₂ выбирают стандартными в зависимости от диаметра вала под колесом d_к по таблице 22. Расчетная (рабочая) длина шпонки ℓ_р определяется расчетом по напряжению смятия [σ]_см или выбирается в зависимости от длины ступицы (ширины зубчатого колеса). Обычно полная стандартная длина шпонки ℓ на 5…8 мм меньше длины ступицы. d_{к =} 52,5 мм.

Шпонки призматические по ГОСТу 23360 - 78 . таблица 22.

Интервал диаметров вала, d	Размеры сечения шпонки		Глубина паза			Интервалы длин шпонок, ℓ
			вала	втулки
	в	h	t1	t2	от		до
Св. 44 до 50	14	9	5,5	3,8	30		160
Св. 50 до 58	16	10	6	4,3	45		180
Св. 58 до 65	18	11	7	4,4	50		200

Примечание. Длины шпонок должны выбираться из ряда: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25;

28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220.

4.1 Расчетная схема. Исходные данные

Расчетная схема шпоночного соединения представлена на рис. 5.1.

Рис. 4.1 Расчетная схема шпоночного соединения

Исходные данные:

Т₂ - вращающий момент на выходном валу, Н∙м;

d_к - диаметр участка вала для установки колеса, мм;

в₂ - ширина зубчатого колеса, мм;

материал ступицы (колеса).