6. Расчет подшипников.

1. Расчет подшипников быстроходного вала.

Расчетная схема

Предварительно выбираем роликовые конические однорядные подшипники повышенной грузоподъемности по

ГОСТ 27365-87 с внутренним диаметром 40 мм.

Так как расчетный ресурс больше требуемого, то подшипник 7208А пригоден.

Подшипники в левой опоре устанавливаются в стакан. Для крепления подшипников на валах применяют шлицевую гайку, которая от самопроизвольного отвинчивания стопорится многолапчатой шайбой.

Крепление в корпусе: подшипники в левой опоре с одной стороны сверху поджимаются компенсаторным кольцом, которое в свою очередь сжимается крышкой, а снизу после многолапчатой шайбы устанавливаем дополнительное кольцо, улучшающее контакт подшипника с шайбой. Подшипник в правой опоре упирается в выступ вала, а с другой стороны он крепится пружинным упорным плоским кольцом.

Регулировка подшипников: производится набором прокладок, устанавливаемых под фланец крышки подшипников. Для этой цели применяют набор тонких металлических прокладок.

2. Расчет подшипников тихоходного вала.

Расчетная схема и схема установки подшипников аналогично опорам вала червяка.

Предварительно выбираем роликовые конические однорядные подшипники 7214А с внутренним диаметром 70 мм.

Так как расчетный ресурс больше требуемого, то подшипник 7214А пригоден.

Из-за осевых сил выбираем подшипники конические радиальные, которые устанавливаются враспор. Подшипники крепятся с одной стороны за счет выступа в ступице червячного колеса, а с другой стороны крышкой подшипников. Регулировка производится аналогичным образом – с помощью набора металлических прокладок.

3. Расчет подшипников приводного вала.

Для опор приводного вала предварительно выберем шариковые радиальные сферические подшипники средней серии по ГОСТ 28428-90. Подшипник 1314 с внутренним диаметром 70 мм.

Расчетная схема

Так как расчетный ресурс больше требуемого, то подшипник 1314 подходит.

4. Выбор посадок подшипников.

По табл. 7.6 и 7.7 (1, с. 113) выбираем допуск наружного и внутреннего колец подшипников. Для всех используемых подшипников - допуск внутреннего кольца - к6; допуск наружного кольца - Н7.

7. Расчет валов на прочность.

1. Расчет быстроходного вала

Эпюры моментов:

Наиболее нагруженным является сечение С.

Результирующий изгибающий момент 138.327 Нм.

Осевой момент сопротивления сечения 7718.545 мм².

Эквивалентное напряжение 17.98 МПа.

Допускаемое напряжение 800 МПа.

Тогда коэффициент запаса прочности по текучести - 17.8.

Прочность обеспечивается.

2. Расчет тихоходного вала.

Эпюры моментов:

Наиболее нагруженным является сечение С.

Результирующий изгибающий момент 220.195 Нм.

Осевой момент сопротивления сечения 17240.55 мм².

Эквивалентное напряжение 25 МПа.

Допускаемое напряжение 600 МПа.

Тогда коэффициент запаса прочности по текучести - 9.6

Прочность обеспечивается.

3. Расчет приводного вала.

Эпюры моментов:

Наиболее нагруженным является сечение В.

Результирующий изгибающий момент 199.6 Нм.

Осевой момент сопротивления сечения 12265.6 мм².

Эквивалентное напряжение 35.3 МПа.

Допускаемое напряжение 650 МПа.

Тогда коэффициент запаса прочности по текучести - 7.58.

Прочность обеспечивается.

7. Расчет соединений.

1. Соединение тихоходный вал - червячное колесо.

Для соединения вала с червячным колесом применим шпоночное соединение.

d_БП =78 мм

b =22 мм

h =14 мм

t₁ =9 мм

t₂ =5,4 мм

l_Р =(2Т*10³)/(d*0,5*h*( _М) = 48 мм

l = l_Р + b = 70 мм

2. Соединение червячное колесо - венец.

Для соединения червячного колеса с венцем применим посадку с натягом.

Средние контактные давления р=21.47 МПа.

Коэффициенты жесткости С₁=2.4

С₂=7.255

Деформация деталей =274.5 мкм.

Поправка на обмятие микронеровностей U=8.8 мкм.

Поправка на температурную деформацию _t=32.7 мкм.

Минимальный натяг (N)_min=316 мкм.

Максимальный натяг (N)_max=393 мкм.

По максимальному и минимальному натягам подбираем посадку из табл. 6.3 (1, с. 83).

Используем посадку Н8/z8 - 320/410.

Сила запрессовки F_п=51.82 кН.

3. Соединение быстроходный вал - электродвигатель.

Применяем шпоночное соединение

Т=11.252 Нм,

d=24 мм

b =8 мм

h = 7 мм

t₁ = 4 мм

t₂ =3,3 мм

()_см=90 МПа, l_Р=18 мм,

l = l_Р + b =26 мм

примем l=30 мм