Параметры

Формула,

источник

Результаты расчета по валам

Примечание

наименование

обоз

наче

ние

входной

промежуточный

выходной

1 Длина участков. мм

l₁

Из расчета или с чертежа редуктора

65

25

36

Рисунки 2.5 и 2.6

l₂

25

106

36

l₃

25

39

98

l

l₁ + l₂ + l₃

115

170

170

2 Внешняя нагрузка, Н

F_t1

1045

3705

–

Подраз-

дел 2.6

F_t2

–

1045

3705

F_r1

402

1383

–

F_r2

–

402

1383

F_a1

356

844

–

F_a2

–

356

844

F_A

356

488

844

F_M

670

–

–

F_Вх

–

–

3860

F_Ву

–

–

2110

Т₁, Н∙м

28,7

123,5

–

2 Реакции опор, Н:

в плоскости Х

R_1x

Из условия равновесия балок на двух опорах

523

41

3129

с округ-

лением

R_2x

523

2701

4724

в плоскости Y

R_1y

5

751

8438

R_2y

397

1054

3195

радиальные

R₁′

(R_1х² + R_1y²)^1/2

523

752

9000

R₂′

(R_2х² + R_2y²)^1/2

657

2892

5703

3 Силы муфты, Н

F_M1

F_Ml / (l₂ + l₃)

1541

–

–

Рисунок

2.6

F_M2

F_M1 – F_M

871

–

–

4 Суммарные ради-

альные силы, Н

R₁

R₁′ + F_M1

2064

752

9000

R₂

R₂′ + F_M2

1528

2892

5703

5 Изгибающие моменты в расчетных сечениях, Н∙м:

от силы F_а1

М_а1

F_а1d₁ / 2000

9,78

28,13

–

Рисунок

2.6

`

от силы F_а2

М_а2

F_а2d₂ / 2000

–

43,62

98,46

в плоскости Х

М_1x

13,08

105

207

М_2x

–

1,03

170

в плоскости Y

М_1y

М_1y1

0,13

9,93

40,3

12,2

378

–

М_2y

М_2y1

–

18,9

24,8

213

115

суммарные

М₁′

(М_1х² + М_1у²)^1/2

16,4

112,5

431

М_1у –

max

М₂′

(М_2х² + М_2у²)^1/2

–

24,8

273

от сил муфты

М_1М

38,2

–

–

М_2М

43,6

–

–

Параметры

Формула,

источник

Результаты расчета по валам

Примечание

наименование

обоз-

наче-

ние

входной

промежуточный

выходной

расчетные

М_1Р

М₁′ + М_1М

54,6

112,5

431

М_2Р

М₂′ + М_2М

43,6

24,8

273

максимальные

М_1max

K_П М_1Р

120

248

948

K_П = 2,2

М_2max

K_П М_2Р

96

54,6

601

6 Вращающий момент, Н∙м

Т

28,7

123,5

418

максимальный

Т_max

K_ПT_max

63

272

920

K_П = 2,2

7 Максимальная осе-

вая сила, Н

F_Аmax

K_ПF_Аmax

783

1074

1857

8 Диаметр вала, мм

d₁

49,93

60,42

45

d₂

35

35

45

9 Сечение шпонки

b₂ x h₂

Сечение 2

–

10 х 8

14 х 9

10 Моменты сопротивления сечений W∙10^-3, мм³:

осевой "нетто"

W₁

πd³ / 32

12,2

21,7

8,9

[4, c.166]

[8, c. 25]

W₂

πd³ / 32 – bh(2d –

– h)² / (16d)

4,2

3,7

7,8

полярный "нетто"

W_P1

2W₁

24,4

43,4

17,8

W_P2

πd³ / 16 – bh(2d –

– h)² / (16d)

8,4

7,9

16,7

11 Площадь сечения

"нетто" А∙10^-3, мм²

А₁

πd² / 4

1,96

2,9

1,59

А₂

πd² / 4 – bh / 2

0,96

0,92

1,53

12 Напряжения, МПа:

нормальные

σ₁

10³M_max / W +

+ F_Amax / A

10,2

11,8

107,7

[4, c.

165]

[8, c. 25]

σ₂

23,7

15,9

78,3

касательные

τ₁

10³Т_max / W_P

2,58

6,27

51,7

τ₂

7,5

34,6

55,1

13 Пределы текуче-

сти, МПа

σ_Т

d  80 мм

750*

650**

[4, c.

165]

τ_Т

450

390

14 Коэффициенты за-

паса прочности:

S_σ1

σ_Т / σ₁

73,5

63,6

6,04

S_σ2

σ_Т / σ₂

31,6

47,2

8,3

S_τ1

τ_Т / τ₁

174,4

71,8

7,54

S_τ2

τ_Т / τ₂

60

13

7,08

общий коэффициент

S_Т1

S_σS_τ / (S_σ² + S_τ²)^1/2

67,7

47,6

4,71

[8, c. 25]

S_Т2

28

12,5

5,39

Примечания – 1 *d – диаметры заготовок шестерен из стали 40Х;

2 **d – диаметр гладкого вала из стали 45.

Параметр

Нагрузка на подшипниках валов

входного

промежуточного

выходного

1 Внешняя нагрузка на опорах, Н

F_r1 = R₁

2064

752

9000

F_r2 = R₂

1528

2892

5703

F_A

356

488

844

2 Подшипник :

7207А

7209А

– параметр e [4, c. 422]

0,37

0,4

– силы, Н :

F_S1 = 0,83eF_r1

634

231

2988

F_S2 = 0,83eF_r2

469

888

1893

3 Расчетная осевая нагрузка F_а,, Н

Расчетная схема

Условие равновесия

F_a1 + F _A – F_a2 = 0

Условия сборки

F_a1  F_S1 , F_a2  F_S2

Допустим F_a1 = F_S1,

634

231

2988

тогда F_a2 = F_A + F_a1

990

719

3832

Проверка F_a2 ≥ F_S2

990  469

719 < 888

3832  1893

Условие не выполняется

Принимаем F_a2 = F_S2

888

Тогда F_a1 = F_a2 – F_A

400 > 231

Таким образом

F_a1 = 634

F_a1 = 400

F_a1 = 2988

F_a2 = 990

F_a2 = 888

F_a2 = 3832

Параметры

Формулы

Результаты расчета по валам

Примечание

наименование

обоз-

наче-

ние

входной

промежуточный

выходной

1 Типоразмер

ГОСТ 27365-87

7207А

7209А

2 Динамическая

грузоподъемность. Н

С_r

48400

62700

[4, c. 422]

3 Частота вращения,

мин^-1

n

1410

316,1

90,3

4 Диаметр, мм

d

35

45

5 Угол контакта. град

α

arctg(e / 1,5)

13,856

14,93

6 Отношение

F_a1 / (VF_r1)

0,307 < e

0,53 > e

0,332 < e

V = 1

F_a2 / (VF_r2)

0,648 > e

0,307 < e

0,672 > e

Параметры

Формулы

Результаты расчета по валам

Примечание

наименование

обоз-

наче-

ние

входной

промежуточный

выходной

7 Опора 1

Х

1,0

0.4

1.0

*соответ-ствие фор

мул и результатов

Y

* 0,4ctgα

0

1,62*

0

Опора 2

Х

0,4

1,0

0,4

Y

* 0,4ctgα

1,62*

0

1,5*

8 Эквивалентная ра-

диальная динами-

ческая нагрузка, Н

P_r1

(VXF_r + YF_a)K_БК_Т

2890

1328

12600

K_Б = 1,4

P_r2

3101

4049

11241

К_Т = 1,0

9 Коэффициент приведения нагрузки к эквивалентной постоянной по графику рисунка 2 (ТЗ)

К_Е = [(T_i / T)³(L_hi / L_h)]^1/3 = [1³∙0,4 + 0,5³∙0,2 + 0,2³∙0,4]^1/3 = 0,754

10 Расчетная эквива-

лентная нагрузка, Н

P_Еr

К_Е P_rmax

2338

3053

9500

11 Скорректирован-

ный ресурс, ч

L_10ah

10⁶a₂₃(C_r / P_Er)^p /

/ (60n)

187141

343000

64693

a₂₃ = 0,65

p = 10/3

Запас по ресурсу, ч

S

L_10ah / [L₁₀]

17,8

32,6

6,15

[L₁₀] = 10512 ч

12 Пересчет параметров на подшипники особолегкой серии в связи с большим запасом ресурса

Типоразмер

2007107А

2007109А

[9, c. 242]

С_r

40200

55000

e

0,27

0,3

F_S1

0,83eF_r1

462

168

2241

F_S2

0,83eF_r2

342

648

1420

F_a1 = F_S1,

462

168

2241

F_a2 = F_A + F_a1

818 > 342

656 > 648

3085 > 1420

F_a1 / (VF_r1)

0,224 < e

0,223 < e

0,249 < e

F_a2 / (VF_r2)

0,535 > e

0,227 < e

0,541 > e

P_r1

2890

1053

12600

¹⁾ Y = 2,21

²⁾ Y = 2,0

P_r2

3387¹⁾

4049

13578²⁾

P_Еr

К_Е P_rmax

2254

3053

10239

L_10ah

113870

184741

32564

S

10,8

15,6

3,1

Габаритные размеры

d x D x T

35 х 62 х18

45 х 75 х 20

[9, c. 242]