- •Методическая разработка на тему: «Проектирование одноступенчатого косозубого редуктора»
- •1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода
- •2 Выбор марки материала и определение допускаемых напряжений.
- •3 Расчет передачи.
- •4 Ориентировочный расчет валов.
- •5 Конструктивные размеры элементов корпуса и крышки редуктора.
- •6 Подбор подшипников.
- •6.1 Вычерчивая схему нагружения быстроходного вала с учетом консольной силы (Рисунок2).
- •7 Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений.
- •8 Уточненный расчет ведущего вала.
- •9 Посадки деталей и сборочных единиц редуктора.
- •10 Смазка зубчатых колес и подшипников.
6 Подбор подшипников.
6.1 Вычерчивая схему нагружения быстроходного вала с учетом консольной силы (Рисунок2).
Влияние цепной передачи на вал учитываем, прикладывая консольную
силу .
Расстояние от точки приложения силы до точки приложения реакций ближайшей опоры приближенно находим по зависимости:
, где - диаметр выходного конца ведущего вала (полученный при проектном расчете вала).
6.2 Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости от силы :
6.3 Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:
6.4 Определяем реакции в вертикальной плоскости от сил :
Проверяем правильность определения реакций:
6.5 Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости:
6.6 Определяем реакции опор от консольной силы :
Проверяем правильность определения реакций:
6.7 Строим эпюру изгибающих моментов от силы:
6.8 Строим эпюру крутящего момента. Передача вращающего момента происходит вдоль оси вала от середины ступицы шестерни до точки приложения консольной нагрузки.
Крутящий момент равен вращающему моменту:
6.9 Суммарные радиальные опорные реакции:
6.10 Выбираем тип подшипника.
Осевая нагрузка действует на опору B, поэтому для этой опоры определяем отношение:
- необходимо выбирать шариковые радиальные однорядные подшипники.
При отношении следует принять роликоподшипники конические однорядные при малых и средних частотах вращения или шарикоподшипники радиально–упорные однорядные при высоких и средних частотах вращения. Подбор подшипников нужно начинать с легкой серии.
В случае больших значение суммарных радиальных опорных реакций следует принимать подшипники средней серии и т.д.
6.11 Принимаем требуемую долговечность подшипника:
6.12 Определяем осевые составляющие реакций предварительно назначенного подшипника № … серии… .
При таблица П 43 [1]
6.13 По таблице 5 [1] определяем суммарные осевые нагрузки:
Так как , то
6.14 Принимаем коэффициент, учитывающий характер нагрузки:
- коэффициент безопасности нагрузки.
- коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипника, при
- коэффициент вращения при вращении внутреннего кольца подшипника.
– для роликовых подшипников.
При =… по таблице П 43 [1] принимаем
частота вращения вала .
6.15 Определяем опору на которую действует большая эквивалентная нагрузка:
Для более нагруженной опоры находим требуемую динамическую грузоподъемность подшипника.
По таблице П43 [1] окончательно приникаем подшипник:
№ … серии …
6.16 Вычерчиваем схему нагружения тихоходного вала.
Рис. 3
6.17 Определяем реакции опор в вертикальной плоскости от сил :
6.18 Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости от силы :
6.19 Определяем ординаты эпюры изгибающих моментов в вертикальной плоскости:
В горизонтальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении :
6.20 Определяем ординаты эпюры крутящих моментов:
6.21 Вычисляем наибольшее напряжение изгиба и кручения в опасном
сечении .
Диаметр вала в опасном сечении ослабляем шпоночной канавкой. Поэтому в расчет следует ввести значение меньшее на.
Принимая - расчетный диаметр вала в сечении, получаем:
6.22 Прочность вала проверим по III теории прочности формула (196) [1]
6.23 Материал для изготовления тихоходного вала - сталь 35, для которой по таблице П3 [1] при , а следовательно, предел выносливости:
6.24 Допускаемое напряжение изгиба определяем по формуле (197) [1] при
6.25 Сравниваем расчетное значение напряжение с допускаемым:
6.26 Определяем нагрузки, действующие на подшипники.
Осевая сила:
Радиальная сила:
Подбор подшипников необходимо вести по более нагруженной опоре.
Если , то подбор ведем по опорекак более нагруженной.
6.27 Выбираем тип подшипника. Находим отношение
, если > 20…25%, то принимаем радиально-упорные конические роликоподшипники.
Если < 20…25% принимаем шариковые радиально-упорные подшипники.
6.28 По формуле (212) [1] вычисляем осевые составляющие реакций для предварительно назначенного подшипника:
№ … серии при (таблица П 43 [1]).
для конических роликовых подшипников:
для шариковых радиально-упорных:
6.29 По таблице 5 [1] определяем суммарные осевые нагрузки.
Так как , то
.
6.30 При по таблице П 43 принимаем,
Частота вращения тихоходного вала (уточненная)
6.31 Требуемую динамическую грузоподъемность подшипника вычислим по формуле (209) [1] при
6.32 По таблице П43 [1] окончательно принимаем роликовый (шариковый) подшипник:
№ … серии …, для которого: