4. Обоснование и выбор соединительных муфт привода

В приводе предусмотрены одна муфта. Она соединяет вал электродвигателя с быстроходным валом редуктора. .

Определим эквивалентные крутящие моменты на валу 1

М = М_номК_р

где К_р – коэффициент режима работы.

К_р = К₁ + К₂

К₁ = 0,25 – коэффициент, учитывающий тип двигателя;

К₂ = 1,6– коэффициент учитывающий тип рабочей машины.

К_р = 0,25+1,6 = 1,85

эквивалентный крутящий момент на валу 1

М_э1 = 1,85∙28,96 =55,4 Нм

Так как при монтаже на раме электродвигателя, редуктора, подшипниковых узлов могут произойти некоторые неточности, то устанавливаем стандартные компенсирующие муфты.

Для вала 1 выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую ГОСТ 21424-75 с допускаемым вращающим моментом [Т] = 250 Нм с внутренним диаметром полумуфт 32÷45 мм (d_эл=20 мм)

5. Выбор подшипников и расчет их на долговечность

Вал закрепляется в отдельных подшипниковых корпусах, которые устанавливаются на раме привода. При монтаже корпусов может иметь место неточность установки и как, следствие, перекос, поэтому принимаем самоустанавливающиеся сферические двухрядные подшипники ГОСТ8338-75.

Выбираем подшипник №208

Грузоподъемность: динамическая С=2570 Н; статическая С₀= 1810 Н.

Подшипники устанавливаются в разъемных корпусах для радиальных подшипников, ширина корпуса В_к =18 мм.

5.1. Определяем приведенную нагрузку

P = (XVF_r + YF_a)K_бК_t

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

F_r – радиальная нагрузка;

F_a – осевая нагрузка;

K_б = 1,2 – коэффициент безопасности

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Так как осевая нагрузка F_a = 0, то Х = 1 и Y = 0

Для шарикового радиального сферического подшипника

P = F_rK_б

Определяем радиальную нагрузку на подшипник.

Окружное усилие

P₄ = 2M₃/d₄ = 2∙275,56∙10³/157,5 =3499,17 Н

Радиальное усилие

F_r = Ptgα

где α = 20º - угол зацепления

F_r =3499,17tg20 =1273,59 Н

F_a=P₄tgα=3499.17*tg10⁰=616.99 H

tgα=10⁰

P_экв=F_rK_б=1273.59*1.2=1530 H

5.2. Определяем долговечность подшипника

L_h = (10⁶/60n)(C/P)^α

где α = 3 – для шариковых подшипников

L_h = (10⁶/60·95.3)(2560/1530)³ = 81922,18 тыс час> Т_рес=28800 ч

6. Расчет шпонок

6.1. Расчет шпонки под шестерней

Выбираем шпонку призматическую по ГОСТ 23360-78.

Рассчитаем шпонку призматическую по напряжениям смятия по выступающей из вала части. При d_в = 50 мм размеры шпонки:

где h – высота шпонки;

t₁ – глубина паза;

l – длина шпонки

b – ширина шпонки

b = 35 мм, h = 6 мм, t₁ = 3,5 мм.

σ_см=2·275,56·10³/(35(6-3,5)80= 78,73 МПа

Для шпонок из стали 45 принимаем [σ_см] = 80МПа

Схема шпоночного соединения.