VII.Первый этап компоновки редуктора
Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорный реакций и подбора подшипников.
Компоновочный чертеж выполнен в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышки редуктора, в масштабе 1:1.
Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии оси валов на расстоянии мм.
Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступице колеса равна ширине винца и не выступает за пределы прямоугольника.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:
а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса мм; при наличии ступицы зазор берется от торца ступицы;
б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса мм;
в) принимаем расстояние между наружным колесом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса мм; если диаметр окружности вершин зубьев шестерни окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние надо брать от шестерни.
Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала на мете посадки подшипников мм и мм.
По таблице имеем:
|
Условное обозначение |
|
|
|
|
грузоподъемность, кН |
|
|
динамическая |
статическая |
|||||
|
307 |
35 |
80 |
21 |
2,5 |
33,2 |
18,0 |
|
312 |
60 |
130 |
31 |
3,5 |
81,9 |
48 |
Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина определяет размер мм. Принимаем мм.
Измерением находим расстояние на ведущем валу мм и на ведомом мм.
Глубина гнезда подшипника ; для подшипника 307 мм; мм; примем мм.
Толщину
фланца
крышки подшипника принимают примерно
равной диаметру отверстия; в этом фланце
мм. Высоту головки болта примем мм.
Устанавливаем зазор между головкой
болта и торцом соединительного пальца
цепи в 10 мм. Длину пальца примем на 5 мм
больше шага . Таким образом, мм.
Измерением устанавливаем расстояние мм, определяющее положение звездочки относительно ближайшей опоры ведомого вала.
VIII.Проверка долговечности подшипника
Ведущий вал
Из предыдущих расчетов имеем Н, Н и Н; из первого этапа компоновки мм.
Реакции опор:
в плоскости xz Н;
в плоскости yz Н;
Н.
Проверка:
Суммарные реакции
Н;
Н.
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 307: мм; мм; мм; кН; кН.
Эквивалентная нагрузка по формуле
,
в которой радиальная нагрузка Н; осевая нагрузка Н (вращается внутреннее кольцо); ; коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров ; .
Отношение ; этой величине соответствует .
Отношение ; и .
Н.
Расчетная долговечность, млн.об.
млн.об.
Расчетная долговечность, ч.
ч,
что соответствует нормативу (от 10 до 36 тысяч часов).
Ведомый вал
несет такие же нагрузки, как и ведущий: Н, Н и Н.
Нагрузка на вал от цепной передачи Н.
Составляющие этой нагрузки
Н.
Из первого этапа компоновки мм и мм.
Реакции опор:
в плоскости xz Н;
Н.
Проверка:
в плоскости yz Н;
Н.
Проверка: .
Суммарные реакции
Н;
Н.
Выбираем подшипники по более нагруженной опоре 4.
Шариковые радиальные подшипники 312 средней серии: мм; мм; мм; кН; кН.
Отношение ; этой величине соответствует .
Отношение ; следовательно, и . Поэтому
Н.
(Примем , учитывая, что цепная передача усиливает неравномерность нагружения.)
Расчетная долговечность, млн.об.
млн.об.
Расчетная долговечность, ч.
ч;
здесь об/мин – частота вращения ведомого вала.
Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 ч (таков ресурс самого редуктора); но не должен быть меньше 10000 ч (максимально допустимая долговечность подшипника)
В нашем случае подшипники ведущего вала 307 имеют ресурс ч, а подшипники ведомого вала 312 имеют ресурс ч.