6.5 Предварительный выбор подшипников качения.
По таблице 7.2 [1] для быстроходного и тихоходного валов выбираем радиальные шариковые однорядные подшипники средней серии, на быстроходном валу установка в распор, на тихоходном валу установка в распор.
6.5.2 Параметры подшипников.
6.5.2.1 По таблице К27 [1] для быстроходного вала с d4 = 44 мм выбираем подшипники шариковые радиальные однорядные 309 ГОСТ 8338 – 75.
Геометрические параметры подшипника: d = 44 мм; D = 100 мм; B = 25 мм.
Грузоподъемность: динамическая Сr = 52,7 кН; статическая С0r = 30,0 кН
6.5.2.2 По таблице К27 [1] для тихоходного вала с d4 = 56 мм выбираем подшипники шариковые радиальные однорядные 311 ГОСТ 8338 – 75.
Геометрические параметры подшипника: d = 56 мм; D = 120 мм; B = 29 мм.
Грузоподъемность: динамическая Сr = 71,5 кН; статическая Сor = 41,5 кН
6.6 Разработка чертежа общего вида редуктора [1]
6.6.1 В конструкции цилиндрического колеса рассчитываем параметры ступицы:
dст = (1,55…1,6)d (6.12)
lст = (1,1..1,5)d (6.13)
где d – внутренний диаметр ступицы, d = 64 мм.
dст = 1,6 * 64 = 102 мм.
lст = 1,2 * 64 = 77 мм.
6.6.2 Определяем зазор между внутренней поверхностью стенок корпуса редуктора и вращающихся поверхностей колеса для предотвращения задевания
х
= 
+ 3 (6.14)
х
= 
+ 3 = 10,5 мм
принимаем х
= 11
мм.
Определяем расстояние от оси шестерни до внутренней поверхности корпуса
f
= 
+ x
(6.15)
где D – диаметр наружного кольца подшипника быстроходного вала.
f
= 
+ 11 = 56 мм.
Расстояние у между дном корпуса и поверхностью колеса принимаем:
у ≥ 4х
у = 4 * 11 = 44 мм.
6.6.3 При изготовлении вала – шестерни зубья цилиндрической зубчатой передачи нарезают на валу. Согласно [3] выход фрезы определяем графически по диаметру фрезы Dе, при m = 1,5 по таблице 4.4 [3] принимаем Dе = 70мм.
6.6.4 Определяем расстояние между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов, графически:
lБ = LБ – В; lТ = LТ – В (6.17); (6.18)
lБ = 168 – 25 = 143 мм
lТ = 192 –29 = 163 мм
7. Расчетная схема валов редуктора
7.1 Определение реакций в опорах подшипников.
Построение эпюр изгибающих и крутящихся моментов (быстроходный вал). (рис.2)
Дано: Ft1 = 3370 H; Fr1 = 1227 H; Fon = 1161,8 H; lБ = 0,143 м; lon = 0,075 м; Т1 = 109,7 Н·м
1. Вертикальная плоскость.
а) Определяем опорные реакции, Н:
ΣМ3 = 0;
RAy
* lБ
–
Fr1
* 
+ Fоп
* lоп
= 0
RAy
= 
RAy
=
= 103,7 Н
ΣМ1 = 0;
Fr1
* 
- RBy
* lБ
+ Fоп
*( lБ
+ lоп)
= 0
RBy
= 
RBy
=
= 2384,6 Н
Проверка:
Σу = 0; RAy - Fr1 + RBy - Fоп = 0
103,7 – 1227 + 2384,6 – 1161,8 = 0
б) Построим эпюр изгибающих моментов относительно оси х в характерных сечениях1…4 Н·м
Мх1 = 0;
Мх2
=
Мх2
= 103,7
= 7,4 Н·м
Мх4 = 0;
Мх3 = - Fоп * lоп
Мх3 = -1161,8 * 0,075 = -87,13
Мх2
= - Fоп
* (lоп
+ 
)
+ RBy
* 
Мх2
=
= 7,9 Н·м
2. Горизонтальная плоскость.
а) Определяем опорные реакции:
ΣМ3
= 0; -RAх
* lБ
+ Ft1
* 
= 0
RAх
= 
RAх
=
= 1685 Н
ΣМ1 = 0;
RВх
= 
RВх
=
=
1685 Н
б) Строим эпюр изгибающих моментов относительно оси у в характерных сечениях 1…3, Н·м:
Му1 = 0;
Му2
= -RAх
* 
;
Му2
= -1685
= -120,5 Н·м
Му3 = 0.
3. Строим эпюр крутящих моментов, Н·м:
=
Mk
= T1
=
Mk
= 109,7 Н·м
4. Определяем суммарные радиальные реакции, Н:
RA
= 
RB
= 
RA
=
= 1688 Н
RB
=
= 2919 Н
5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Н·м:
М2
= 
М3 = Мх3
М2
=
=
120,7 Н·м
М3 = 87,13 Н·м.
8.2 Определение реакций в опорах подшипников.
Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (тихоходный вал) (рис.3)
Дано:
Ft2
= 3370 H;
Fr2
= 1227 H;
d2
= 0,256 м; lT
= 0,163 м; T2
= 430 Н·м; FМ
= 125
= 125
= 2592 Н; lM
= 0,127 м; Fу
=
=1605,1
Н; Fх
=
=
3150 H.
1. Вертикальная плоскость.
а) Определяем опорные реакции, Н:
ΣМ4 = 0.
Fу
* (lM
+ lT)
– Rcy
*
lT
– Fr2
*
= 0
Rcy
= 
Rcy
=
= 2242
Н
ΣМ2 = 0.
Fy
* lM
+ Fr2
* 
– RDy
* lT
= 0
RDy
= 
RDy
=
=
1864
Проверка:
Σу = 0;
Fy - Rcy - Fr2 + RDy = 0
1605,1 – 2242 – 1227 + 1864 = 0
б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси х в характерных сечениях 1…4, Н·м:
Мх1 = 0.
Мх2 = Fy * lM
Мх2 = 1605,1 * 0,127 = 203,8 Н·м
Мx3
= Fy
* (lM
+
)
- Rcy
* 
Мx3
=
=
151,9 Н·м
Мх4 = 0.
Мx3
= RDy
*
Мx3
= 1864
= 151,9 Н·м
2. Горизонтальная плоскость.
а) Определяем опорные реакции, Н:
ΣМ4 = 0.
-Fх
* (lM
+ lT)
+ Rcх
*
lT
– Fr2
*
= 0
Rcх
= 
Rcx
=
=
4990
Н
ΣМ2 = 0.
-FХ
* lM
– Fr2
*
+ RDx
*
lT
= 0
RDх
= 
RDx
=
= 3068 Н
3150 – 6217 – 3370 + 3068 = 0
б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси у в характерных сечениях 1…4, Н·м:
Му1 = 0.
Му2 = - Fy * lM
Му2 = -3150 * 0,127 = 400 Н·м
Му3
= - Fy
* (lM
+
)
+ Rcх
* 
Му3
=
= -250,1 Н·м
Му4 = 0.
3. Строим эпюр крутящих элементов, Н·м
Мк1 = Мz1 = -Т2
Мк1 = Мz1 = -1000 Н·м
Мк2
= Мz2
= -Т2
+ 
Мк2
= Мz2
= -1000 + 3370
= -568 Н·м
4. Определяем суммарные радиальные реакции, Н:
Rс
= 
RD
= 
Rс
=
= 5470,5 Н
RD
= =
= 3590 Н
5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Н·м:
М2
= 
М2
=
= 449 Н·м
М3
= 
М2
=
= 293 Н·м