6 Первый этап компоновки редуктора
Компоновочный чертеж выполняем на листе формата А1 (594×841 мм) в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора; масштаб 1:1; чертить тонкими линиями.
Примерно по середине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную линию, затем две вертикальные – оси валов на расстоянии, аω=100 мм.
По найденным размерам в пункте №4 оформляем шестерню и колесо, вычерчиваем их в зацеплении.
Вычерчиваем внутреннюю стенку корпуса редуктора, приняв зазоры:
а) между торцом шестерни и внутренней стенкой редуктора А1=1,2·=1,2·8=9,6. Принимаем А1=10 мм.
б) от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки редуктора А==8 мм.
в) между наружным кольцом подшипника ведущего вала внутренней стенкой редуктора А==8 мм.
По таблице П3 [2] предварительно намечаем шарикоподшипники радиальные однорядные легкой серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dп1=35мм и dп2=40мм. Характеристики подшипников представим в виде таблицы:
Таблица 2-характеристики подшипников.
|
Условное обозначение подшипников |
d, мм |
D, мм |
B, мм |
C, кН |
C0, кН |
|
108 |
40 |
68 |
15 |
16,8 |
9,3 |
|
107 |
35 |
62 |
14 |
15,9 |
8,5 |
Наносим габариты подшипников ведущего вала, предварительно наметив расстояния от торца подшипника y=10 мм (для размещения мазеудерживающего кольца).
Замером определим расстояния: от средней линии редуктора до средней линии подшипников ведущего вала l1=60мм, от средней линии редуктора до средней линии подшипников ведомого вала l2=60мм.
Примем оканчательно l1= l2=60 мм.
7 Выбор подшипников и расчет их долговечности
7.1 Ведущий вал (рис.5)
Из предыдущих расчетов известно:
а) Силы действующие в зацеплении: окружная Ft=1500 Н;
радиальная Fr=620 Н осевая Fa=0 Н .
б) первый этап компоновки редуктора дал: l1=60 мм.
Реакции опор (левую опору обозначим индексом “1”)
7.1.1 Плоскость xz:
Rx1=Rx2=
.
(47)
После подстановки получим:
Rx1=Rx2=
=
764 (Н)
7.1.2 Плоскость yz:
Ry1=
(48)
После подстановки получим:
Ry1=
≈ 316 (Н)
Ry2=
(49)
После подстановки получим:
Ry2=
≈ 316 (H)
Проверка: Ry1 + Ry2 – Fr = 316+316 – 632 =0
7.1.3 Суммарные реакции определим по формуле:
Pr1=
.
(50)
Pr2=
.
(51)
После подстановки получим:
Pr1=
≈
827 (Н)
Pr2=
≈
827(Н)
7.1.4 Намечаем радиальные шарикоподшипники 107: d=35мм; D=62мм; B=14мм; C=15,9кН; C0=8,5 кН.
Э
квивалентную
нагрузку определим по формуле:
Рэ=V∙Fr1∙Кб∙Кт (52)
В которой радиальная нагрузка Fr1= 827Н; при вращении внутреннего кольца подшипника коэффициент V=1;
по таблице 9.19 Кб=1,3;
по таблице 9.20. температурный коэффициент Кт=1.
Рэ =827∙1∙1∙1,3≈1075 Н
7.1.5. Определим расчетную долговечность по формуле (53) млн.об., по формуле (53) часов:
L=
;
(53)
Lh=
.
(54)
После подстановки получим:
L=
≈
3235 млн.об.
Lh=
≈37·103
(часов)
Расчетная долговечность приемлема.
7.1.6 Определяем изгибающие моменты:
Мх1=0, Мх2=Ry1l1=316·0,060=19(H·м), Mx3=0,
Mx2=Ry2l1=316·0,060=19(H·м).
My1=0, My2=-Rx1l1=-764·0,060=-45,8(H·м), My3=0.
Mz=Ft1d1/2=1528·0,04318/2=33 (H·м).
Рисунок 5– Расчетная схема подшипников ведущего вала
7.2
Ведомый вал (рис.6)
Ведомый вал несет такие же нагрузки как ведущий:
а) Силы действующие в зацеплении: окружная Ft=1528 Н;
радиальная Fr=632; осевая Fa=0 Н .
б) первый этап компоновки редуктора дал:
l2=60 мм.
7.2.1.Реакции опор (левую опору обозначим индексом “3”)
Плоскость xz:
Rx3=
(55)
Rx4=
После подстановки получим:
Rx3=Rx4=
=
764 (Н)
Проверка: Rx3+ Rx4-Ft=750 +750 -1500=0
Плоскость yz:
Ry3=
(56)
Ry4=
(57)
После подстановки получим:
Ry3=
≈
316 (Н)
Ry4=
≈
-316(Н)
Проверка: Ry3–Ry4 –Fr=316-(-316)-632=0
7.2.3 Суммарные реакции определим по формулам
Pr3=
(58)
Pr4=
(59)
После подстановки получим:
Pr3=
≈
827(Н)
Pr4=
≈
827 (Н)
7.2.4
Выбираем подшипники
Радиальные шарикоподшипники 108 легкой серии: d=40мм; D=68 мм; B=15 мм; C=16,8кН; C0=9,3 кН.
Эквивалентную нагрузку определим по формуле (52):
Рэ=V∙Pr4∙Кб∙Кт
В которой радиальная нагрузка где Pr4= 827Н; при вращении внутреннего кольца подшипника коэффициент V=1; по таблице 9.19 Кб=1,3; по таблице 9.20. температурный коэффициент Кт=1.
После подстановки получим:
Рэ =827∙1∙1,3∙1≈1075 (H)
7.2.5 Определим расчетную долговечность по формуле (53) млн.об., по формуле (54) часов.
После подстановки получим:
L=
≈
3817 (млн.об.)
Lh=
≈
159·103(часов)
Расчетная долговечность приемлема.
7.2.6 Находим изгибающие моменты:
Мх1=0, Мх2=-Ry3l2=-316·0,060=-19(H·м), Mx3=0,
Mx2=Ry4l2=-316·0,060=-19(H·м).
My1=0, My2=-Rx3l2=-764·0,060=-45,8(H·м), My3=0.
Mz=Ft2d2/2=1528·0,15682/2=120(H·м).
Рисунок 6 – Расчетная схема подшипников ведомого вала