4.10 Подбор подшипников качения
4.10.1 Подбор подшипников для быстроходного вала
В данном редукторе целесообразно применять обычные радиальные шариковые однорядные подшипники, так как отсутствует осевая сила и действуют незначительные нагрузки.
Расчеты выполняем в соответствие с необходимой литературой [12].
Исходные данные для расчета:
На
подшипники действуют радиальные силы
871,3
Н;
871,3
Н. Диаметр цапф вала
20
мм. Частота вращения вала
709
.
Рабочая температура подшипника
80º
С.
Рисунок 22 – Расчетная схема
Подбираем
подшипник по диаметру вала и выписываем
динамическую
и статистическую
грузоподъемности.
Принимаем
подшипник 204.
=
12700 Н;
=
6200 Н.
По
условиям эксплуатации определяем [12]:
коэффициент вращения V
= 1,0; коэффициент безопасности К
=
1,3; температурный коэффициент К
=
1,0; коэффициент надежности (принимаем
надежность 90%) а
=
1,0.
Определяем эквивалентную динамическую нагрузку для наиболее нагруженного подшипника
, (4.95)
где
;
Y
= 0.
Y.
Определяем долговечность подшипников
, (4.96)
где
– частота вращения вала,
ч.
Подшипники
подобраны правильно, так как
.
ч.
4.10.2 Подбор подшипников для тихоходного вала
Исходные данные для расчета:
На
подшипники действуют радиальные силы
1839,39
Н;
2857,39
Н. Диаметр цапф вала
25
мм. Частота вращения вала
177,25
.
Рабочая температура подшипника
80º
С.
Рисунок 23 – Расчетная схема.
Подбираем
подшипник по диаметру вала и выписываем
динамическую
и статистическую
грузоподъемности.
Принимаем
подшипник 405.
=
30700 Н;
=
16600 Н.
По
условиям эксплуатации определяем [12]:
коэффициент вращения V
= 1,0; коэффициент безопасности К
=
1,3; температурный коэффициент К
=
1,0; коэффициент надежности (принимаем
надежность 90%) а
=
1,0.
Определяем эквивалентную динамическую нагрузку для наиболее нагруженного подшипника
, (4.97
)
где
;
Y
= 0
Н.
Определяем долговечность подшипников
, (4.98)
где
– частота вращения вала,
ч.
Подшипники
подобраны правильно, так как
.
ч.
4.11 Подбор шпонок и проверочный расчет их на смятие
4.11.1 Расчет шпонки для муфты
Исходные данные: диаметр вала d = 32 мм; длина ступицы полумуфты L = 80 мм.
Рисунок 24 – Расчетная схема
Выписываем размеры выбранной шпонки из таблиц [12].
dв
= 32 мм, b
= 10 мм, h
= 8 мм, t1
= 5 мм. Длину шпонки принимаем на 5 – 10 мм
меньше длины ступицы вала, l
= 70. Шпонка
ГОСТ 23360-78.
, (4.99)
где
– вращающий момент, передаваемый
шпонкой,
=
21,55 Н м; d
– диаметр вала; h
– высота шпонки; ; b
– ширина шпонки,
МПа.
Допускаемое
напряжение
= 100…150 МПа.
4.11.2 Расчет шпонки для зубчатого колеса
Исходные данные: диаметр вала d = 30 мм; длина ступицы колеса L = 45 мм.
Выписываем размеры выбранной шпонки.
dв
= 30 мм, b
= 8 мм, h
= 7 мм, t1
= 4 мм. Длину шпонки принимаем на 5 – 10 мм
меньше длины ступицы вала, l
= 35 мм. Шпонка
ГОСТ 23360-78.
, (4.100)
где
– вращающий момент, передаваемый
шпонкой,
=
80,28 Н м;
d – диаметр вала;
h – высота шпонки;
b – ширина шпонки,
МПа.
4.11.3 Расчет шпонки для ведущей звездочки.
Исходные данные: диаметр вала d = 20 мм; длина ступицы звездочки L = 30 мм.
Выписываем размеры выбранной шпонки.
dв
= 20 мм, b
= 6 мм, h
= 6 мм, t1
= 3,5 мм. Длину шпонки принимаем на 5 – 10
мм меньше длины ступицы вала, l
= 25 мм. Шпонка
ГОСТ 23360-78.
, (4.101)
где
– вращающий момент, передаваемый
шпонкой,
=
80,28 Н м;
d – диаметр вала;
h – высота шпонки;
b – ширина шпонки,
МПа.
4.11.4 Расчет шпонки для ведомой звездочки
Исходные данные: диаметр вала d = 45 мм; длина ступицы звездочки L = 80 мм.
Выписываем размеры выбранной шпонки.
dв
= 45 мм, b
= 14 мм, h
= 9 мм, t1
= 5,5 мм. Длину шпонки принимаем на 5 – 10
мм меньше длины ступицы вала, l
= 75 мм. Шпонка
ГОСТ 23360-78.
, (4.102)
где
– вращающий момент, передаваемый
шпонкой,
=
419,94 Н м;
d – диаметр вала;
h – высота шпонки;
b – ширина шпонки,
МПа.