4.4 Проверка долговечности подшипника

Ориентировочно выбираем подшипник однорядный №306; d=30 мм; D=72 мм; В=19 мм; С=28,1 кН.

Исходные данные

Радиальная нагрузка на подшипник

F_r=3171,9

Частота вращения быстроходного вала

n₁=30ω₁/π (4.52)

n₁=30*137,9/3,14=1317,5 мин^-1

Коэффициент учитывающий какое кольцо подшипника вращается относительно вектора радиальной нагрузки

V=1

Коэффициент учитывающий характер приложения нагрузки на подшипник

К_δ=1,1

Значение коэффициентов радиальной и осевой нагрузки

F_а/VF_r≤ e, X=1 У=0

Расчетная нагрузка на подшипник

F_расч=(ХVF_r+УF_a)K_t* К_δ (4.53)

F_расч=(1*1*383,7+0)*1*1,1=422,07

Долговечность подшипников

L=(C/ F_расч)^m, (4.54)

где С – статическая грузоподъемность

F_расч – расчетная нагрузка

m – показатель степени для шарикоподшипников m=3

L=(28,1/0,422)³=295142,2 млн/об

Минимальная долговечность подшипника

t_n=L*10⁶/60*n₁ (4.55)

t_n=295142,2*10⁶/60*1317,5=37300000 ч

t_m=t*365*24*K_сут*К_год (4.56)

t_m=8*365*24*0,7*0,4=19622

4.5 Подбор и расчет шпонок

Расчет шпонок под консольный участок быстроходного вала редуктора

Исходные данные

Диаметр вала

d=d_k1=25 мм

крутящий момент действующий на вал

Т=Т_I=T_II=0,06 кН*м

По диаметру вала определяем размеры поперечного сечения шпонки

b*h=8*7

t₁=4,0t₂=3,3

Допускаемое напряжение на смятие

[Ϭ_см]=Ϭ_т/[S], (4.57)

гдеϬ_т – предел текучести (G_т=130 МПа) быстроходный вал (чугун С4)

Ϭ_т=350 МПа (тихоходный вал (сталь 45)

[S] – коэффициент запаса прочности ([S]=2…3) [S]=3

[Ϭ_см]=130/3=43,3 МПа

L ≥ 2T*10³/d(h-t₁)*[Ϭ_см], (4.58)

где Т-крутящий момент (Н*м)

L ≥ 2*60*10³/25(7-3,5)*43,3=31,6 мм

L_g=L+b (4.59)

L_g=31,6+8=39,6

Принимаем L_g=40 мм

Окончательно принимаем шпонку (Шпонка 8*7*40 ГОСТ 23360-78)

4.6 Подбор масла

Контактное напряжение G_н<600 МПа

Кинематическая вязкость, 2,2*10^-6 м²/с

Сорт масла – индустриальное

Марка U-20А

Объём масла

V=(0,5…0,7)P_ред (4.60)

где P_ред – мощность редуктора, кВт

P_ред = Р_дв*η_рем=11*0,96=10,56 кВт

V=0,5*10,56=5,28 л

Высота масла

h=V*10⁶/b*l, (4.61)

где V-объём масла, мм³; b-ширина, мм; l-длина, мм.

h=

4.7 Расчет корпусных деталей

Толщина стенки корпуса и крышки

δ=0,025а_w+1 (4.62)

δ=0,02a_w+1 (4.63)

где a_w – межосевое расстояние, мм

δ=0,025*209,6+1=6,24≈6 мм

δ=0,02*209,6+1=5,19≈5 мм

Принимаем толщину стенки δ=δ₁=8 мм

Толщина верхнего пояса

b=1,5*δ (4.64)

b=1,5*8=12 мм

Толщина нижнего пояса корпуса

Р=2,35*δ (4.65)

Р=2,35*8=18,8≈19 мм

Толщина ребер основания корпуса

m=(0,8…1,0)*δ (4.66)

m=0,9*8=7,2≈8 мм

Толщина ребер крышки

m₁=(0,8…1)*δ (4.67)

m₁=0,8*8=6,4≈7 мм

Диаметр фундаментных болтов

d₁=(0,03…0,036)a_w+12 (4.68)

d₁=0,03*209,6+12=18,28

Принимаем Болт М18

Диаметр болтов у подшипников

d₂=(0,7…0,75)*d₁ (4.69)

d₂=0,7*18=12,6

Принимаем Болт М14

Диаметр болтов соединяющих основание корпусов

d₃= (0,5…0,6)*d₁ (4.70)

d₃=0,5*18=9

Принимаем Болт М10

Диаметр винтов крепления крышки подшипником

d₄=М8….М12

d₄=(0,35…0,45)d₁ (4.71)

d₄=0,35*18=6,3

Принимаем Болт М8

Ширина фланца у подшипников

К_i=33 мм; С_i=18 мм.

l=K+(3…5) (4.72)

l=33+4=37 мм

Расстояние болта от стенки до центра отверстия

С_i=18 мм

Ширина фланца соединяющие основание корпуса с крышкой

К_i=28мм

Расстояние болта от стенки

С=16 мм

Размер определяющий положение болтов d₂

e=(1…1,2)*d₂ (4.73)

e=1,1*14=15,4≈15

Диаметрштифтов

d_шт≈d₃=b₁+b₁ (4.74)

d_шт=12+12=24 мм

Принимаем 24 м