4. Проверочный расчет

Проверяем контактные напряжения на шестерне и колесе:

Напряжения изгиба на шестерне и колесе:

Проверим значение нормального модуля:

Следовательно, выбранное значение модуля верно.

Силы, действующие в зацеплении:

Окружная

Радиальная

Осевая

Нормальная

4. Эскизное проектирование

   1. Проектные расчеты валов

Быстроходный вал:

Диаметр выходного конца вала по расчету на кручение при :

Для соединения его с валом электродвигателя примем ; диаметры подшипниковых шеек Параметры нарезанной части: , Длина нарезанной части Расстояние между опорами червяка примем . Расстояние от середины выходного конца до ближайшей опоры

Промежуточный вал:

Диаметр под шестерней, при пониженном допускаемом напряжении

Принимаем Диаметры подшипниковых шеек Диаметр вала в месте посадки червячного колеса Диаметр ступицы червячного колеса Принимаем . Длина ступицы червячного колеса Принимаем . Шестерню цилиндрической зубчатой передачи делаем заодно с валом: , ,

Тихоходный вал:

Диаметр конца вала

Принимаем Диаметры под подшипниками Диаметр под колесом

4. 1. Выбор типа и схемы установки подшипников

В связи с тем, что в червячном зацеплении возникают значительные осевые усилия, примем радиально-упорные подшипники: шариковые легкой серии для червячного колеса и роликовые конические легкой серии для червяка.

Проверка долговечности подшипников:

Окружное усилие на червячном колесе, равное осевому усилию на червяке,

Окружное усилие на червяке, равное осевому усилию на колесе,

Радиальные усилия на колесе и червяке

При отсутствии специальных требований червяк должен иметь правое направление витков.

F_r1

1

2

P_а1

P_t1

P_r1

R_X1

R_X2

R_Y2

R_Y1

L/2

L/2

М_Y

М_Z

-596.1

131.9

-48

Быстроходный вал (см. рисунок 3):

Расстояние между опорами . Диаметр . Примем шарикоподшипники радиально-упорные 7205 (см. табл.5). Реакции опор (правую опору, воспринимающую внешнюю силу , обозначим цифрой «2»):

В плоскости xz

В плоскости yz

Проверка:

Суммарные реакции:

Осевые составляющие радиальных реакций роликовых радиально-упорных подшипников по формуле

Где для подшипников роликовых радиально-упорных коэффициент осевого нагружения .

Осевые нагрузки подшипников: В нашем случае тогда .

Рассмотрим левый («первый») подшипник. Отношение осевую нагрузку не учитываем.

Эквивалентная нагрузка:

Коэффициенты взяты из инженерных таблиц в соответствии с режимом работы привода.

Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.

Рассмотрим правый («второй») подшипник.

Отношение поэтому определяем эквивалентную нагрузку с учетом осевой:

Расчетная долговечность, млн. об.,

Расчетная долговечность в часах:

Промежуточный вал (см. рисунок 4):

Выделяем расстояния на промежуточном валу; между серединами опор . Расстояния Диаметр . Промежуточный вал установлен в шариковых радиально-упорных подшипниках средней серии 46309 (см. табл.5). Из предыдущих расчетов известно:

R_Y4

F_а2

R_Y3

F_t2

F_t3

R_X3

F_a3

F_r2

4

3

R_X4

F_r3

C₁

C₂

М_Y

699

-395.8

-527.7

144.9

М_Х

-706.6

Реакции опор:

В плоскости xz

Проверка:

В плоскости yz:

Проверка:

Суммарные реакции:

Определяем долговечность наиболее нагруженной опоры «1». На эту опору действуют радиальная реакция и внешняя осевая сила .

Эквивалентная нагрузка: Так как угол контакта , то отсюда Так как отношение то коэффициенты

Расчетная долговечность, млн. об.,

Расчетная долговечность в часах:

Ведомый вал:

Диаметр вала в месте посадки подшипников равен 65 мм, поэтому выбираем шариковые радиально-упорные подшипники средней серии 46313 (см. табл.5). Расстояние между опорами . Расстояние . Диаметр колеса . Известные данные:

,

R_y5

R_x5

F_t3

F_r3

R_x6

R_y6

F_a3

c

1062.2

М_Y

-445.5

136.2

М_Х

-426.6

В плоскости xz:

Проверка:

В плоскости yz:

Проверка:

Суммарные реакции:

Определяем долговечность наиболее нагруженной опоры «2». На эту опору действуют радиальная реакция и внешняя осевая сила .

Эквивалентная нагрузка: Так как угол контакта , то отсюда Так как отношение то осевую силу не учитываем и

Расчетная долговечность, млн. об.,

Расчетная долговечность в часах:

Обозначение подшипника	d	D	b	Динамическая грузоподъемность C, кН	Статическая грузоподъемность C0, кН
Роликоподшипник конический однорядный 7205	25	52	16	23.4	17.6
Шарикоподшипник радиально-упорный 46309	45	100	25	47.2	37.0
Шарикоподшипник радиально-упорный 46313	65	140	33	87.3	74.9

Таблица 5