5. Проверка долговечности подшипников

Рассчитаем подшипники на тихоходном валу редуктора.

Учитывая, что осевая сила Fa= 2588,5 Н назначаем роликоподшипник конические однорядные 7313 ГОСТ 333-79. Так как большая нагрузка приходится на левый подшипник рассчитаем его на долговечность.

Рассчитаем подшипник 7313.

d= 65 мм, D= 140 мм, C= 131 кН, C₀= 109 кН, е= 0,305, Y= 1,966. [2, с. 538]

Суммарные реакции

H

H

Находим осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников по формуле:

S= 0,83eR [1, с. 339]

S₁ = 0,83eR₁ = 0,830,30515973,6 = 4043,7 H;

S₂ = 0,83eR₂ = 0,830,3059431= 2387,5 H;

здесь для подшипников 7313 параметр осевого нагружения е = 0,305.

Осевые силы подшипников. В нашем случае S₁ > S₂; Р_ос > 0; тогда F_а1 = S₁ = 4043.7 H; F_а2 = F_а1 + F_a = 4043.7+ 2588.5= 6632.2 H.

Отношение , поэтому не учитываем осевую нагрузку. В этом случае X=0.45, Y= 1.966. [2, с. 360]

Эквивалентная нагрузка по формуле:

P_Э1 = (X· V· R₂+ Y· F_a1)· Kб· K_т;

K_б = 1.2 – коэффициент безопасности; [1, с. 335]

K_т = 1 – температурный коэффициент; [1, с. 335]

V = 1 – коэффициент вращения; [1, с. 335]

P_Э1 = (0,45· 1· 9431+ 1.966· 4043.7)· 1,2· 1= 14632.6 Н С= 109 кН.

Отношение , поэтому X= 1 и Y = 0.

[2, с. 360]

Эквивалентная нагрузка по формуле:

P_Э1 = (1· 1· 15973.6+ 0)· 1,2· 1= 19168.3 Н С= 109 кН.

Расчетная долговечность

млн. об.

Расчетная долговечность

ч

где n = 64.7 мин^-1 – частота вращения ведомого вала.

Найденная долговечность приемлема.

6. Проверка шпоночного соединения

Все шпонки редуктора призматические со скругленными торцами, размеры длины, ширины, высоты, соответствуют ГОСТ 23360-80. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Все шпонки проверяются на смятие из условия прочности по формуле:

Допускаемое напряжение смятия [_см]=200МПа

Ведущий вал: T₂= 89,8·10³ Н·мм;

Выходной конец вала d= 48мм; t₁= 5,5 мм; b·h·l =14·9·55;

Ведомый вал: Т= 1066,7·10³ Н·мм;

Под колесом: d= 70мм; t₁= 7,5 мм; b·h·l =20·12·100;

7 Тепловой расчёт редуктора:

При установившемся режиме работы редуктора всё выделяющееся тепло отдаётся через его стенки окружающему воздуху, этому соответствует определённый перепад температур между маслом и окружающим воздухом, определяемый по формуле

[1, c.278]

где tм - температура масляной ванны,  С;

tв - температура окружающего воздуха,  С;

P1 - подводимая к редуктору мощность , Вт;

kt - коэффициент теплоотдачи, Вт/мм² ·  С;

η - к. п. д. редуктора;

F - площадь теплоотдающей поверхности корпуса редуктора, м²

tв - температура окружающего воздуха в среднем 200 С; P1=7470 Вт; kt=11…17 Вт/мм² · 0 С [1,с.278], при данной конструкции корпуса обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха и можно принять коэффициент теплоотдачи kt=17 Вт/мм² · °С; η_чер = 0,868 ; F=0,88 м² (при подсчёте F площадь днища не учитывается).

Условие работы редуктора без перегрева

где - допускаемый перепад температур между маслом и окружающим воздухом (меньшие значения для редукторов с верхним расположением червяка) [1,с.278]. Так как в нашем случае редуктор с верхним расположением червяка принимаем

Что не превышает допустимое значение температуры нагрева масла.