Выбор электромагнитных муфт
Определим крутящие моменты на колесах:
Исходя из того, что передаваемый момент муфты должен быть больше максимального приведенного к ней статического момента нагрузки (равного крутящему моменту на колесе), имеющего место после включения муфты, выберем электромагнитные муфты для данного привода. В приводе будут стоять электромагнитные муфты контактного типа (Э1М…2):
Э1М062 (7 шестерня);
Э1М072 (4 колесо);
Э1М082 (2 и 6 колеса и 12 шестерня);
Э1М102 (15 шестерня и 14 колесо);
Э1М112 (10 колесо).
Далее необходимо подобрать подшипники для свободновращающихся колес. Для этого рассчитаем необходимую статическую и динамическую грузоподъемность.
Динамическая грузоподъемность определяется как:
где Кб = 1.2 коэффициент безопасности для учета перегрузки.
отношение динамической грузоподъемности
к эквивалентной динамической нагрузке.
Для
2 колеса: 
Для
4 колеса: 
Для
6 колеса: 
Для
7 шестерни: 
Для
10 колеса: 
Для12 шестерни:
Для
14 колеса: 
Для 15 шестерни:
Динамическая грузоподъемность:
Исходя из полученных данных назначаем подшипники для колес:
Для 2 колеса: Подшипник 206 ГОСТ 8338-75 (С0 = 10 кН, С = 19.5 кН)
Для 4 колеса: Подшипник 205 ГОСТ 8338-75 (С0 = 6.95 кН, С = 14 кН)
Для 6 колеса: Подшипник 107 ГОСТ 8338-75 (С0 = 8.5 кН, С = 15.9 кН)
Для 7 шестерни: Подшипник 105 ГОСТ 8338-75 (С0 = 5.6кН, С = 11.2кН)
Для 10 колеса: Подшипник 209 ГОСТ 8338-75 (С0 = 18.6кН, С = 33.2 кН)
Для12 шестерни: Подшипник 108 ГОСТ 8338-75 (С0 = 9.3кН, С= 16.8кН)
Для 14 колеса: Подшипник 209 ГОСТ 8338-75 (С0 = 18.6кН, С = 33.2 кН)
Для 15 шестерни: Подшипник 209 ГОСТ 8338-75 (С0=18.6кН, С=33.2кН)
Расчет опорных реакций, статической и динамической грузоподъемности подшипников и изгибающих моментов вала
Для расчетов воспользуемся программой САПР ПГД.
Расчет для II вала:
РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВЫХ ОПОР ВАЛА
Исходные данные:
Схема N~10
Сила P:708(H),расстояние от правой опоры вала A=75(мм)
Сила Q:906(H),расстояние от правой опоры вала B=255(мм)
Расстояние между опорами вала L=602(мм)
Угол между силами P и Q (градусы) :40
Частота вращения вала N=2016 (об/мин)
Результаты расчета:
Опорная реакция левой опоры (H) : 321.24
Опорная реакция правой опоры (H) : 1242.46
Статическая грузоподъемность подшипников (H)
левой опоры : 321.24
правой опоры : 1242.46
Динамическая грузоподъемность подшипников (H)
левой опоры : 4102.34
правой опоры :15866.45
ОПАСНЫЕ СЕЧЕНИЯ ВАЛА:
Первое сечение:расстояние от правого конца вала X= 75.00(мм)
Изгибающий момент M= 53.10(H•м)
Второе сечение:расстояние от правого конца вала X= 330.00(мм)
Изгибающий момент M= 111.47(H•м)
Расчет для III вала:
РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВЫХ ОПОР ВАЛА
Исходные данные:
Схема N~7
Сила P:887(H),расстояние от правой опоры вала A=315(мм)
Сила Q:1703(H),расстояние от правой опоры вала B=480(мм)
Расстояние между опорами вала L=602(мм)
Угол между силами P и Q (градусы) :40
Частота вращения вала N=2016 (об/мин)
Результаты расчета:
Опорная реакция левой опоры (H) : 1739.20
Опорная реакция правой опоры (H) : 722.17
Статическая грузоподъемность подшипников (H)
левой опоры : 1739.20
правой опоры : 722.17
Динамическая грузоподъемность подшипников (H)
левой опоры :22209.81
правой опоры : 9222.26
ОПАСНЫЕ СЕЧЕНИЯ ВАЛА:
Первое сечение:расстояние от правого конца вала X= 315.00(мм)
Изгибающий момент M= 227.48(H•м)
Второе сечение:расстояние от правого конца вала X= 480.00(мм)
Изгибающий момент M= 212.18(H•м)
Расчет для IV вала:
РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВЫХ ОПОР ВАЛА
Исходные данные:
Схема N~1
Сила P:1671(H),расстояние от левой опоры вала A=65(мм)
Сила Q:1652(H),расстояние от левой опоры вала B=465(мм)
Расстояние между опорами вала L=602(мм)
Угол между силами P и Q (градусы) :40
Частота вращения вала N=2016 (об/мин)
Результаты расчета:
Опорная реакция левой опоры (H) : 1794.92
Опорная реакция правой опоры (H) : 1419.01
Статическая грузоподъемность подшипников (H)
левой опоры : 1794.92
правой опоры : 1419.01
Динамическая грузоподъемность подшипников (H)
левой опоры :22921.37
правой опоры :18120.94
ОПАСНЫЕ СЕЧЕНИЯВАЛА:
Первое сечение:расстояние от левого конца вала X= 65.00(мм)
Изгибающий момент M= 116.67(H•м)
Второе сечение:расстояние от левого конца вала X= 465.00(мм)
Изгибающий момент M= 194.40(H•м)
Расчет для V вала (условный):
РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВЫХ ОПОР ВАЛА
Исходные данные:
Схема N~9
Сила P:1614(H),расстояние от правой опоры вала A=190(мм)
Сила Q:3704(H),расстояние от правой опоры вала B=800(мм)
Расстояние между опорами вала L=602(мм)
Угол между силами P и Q (градусы) :40
Частота вращения вала N=4032 (об/мин)
Результаты расчета:
Опорная реакция левой опоры (H) : 5322.57
Опорная реакция правой опоры (H) : 801.61
Статическая грузоподъемность подшипников (H)
левой опоры : 5322.57
правой опоры : 801.61
Динамическая грузоподъемность подшипников (H)
левой опоры :85636.86
правой опоры :12897.44
ОПАСНЫЕ СЕЧЕНИЯ ВАЛА:
Первое сечение:расстояние от правого конца вала X= 190.00(мм)
Изгибающий момент M= 152.31(H•м)
Второе сечение:расстояние от правого конца вала X= 602.00(мм)
Изгибающий момент M= 733.39(H•м)
Исходя из полученных данных назначаем подшипники:
II вал:
правая опора – Подшипник 106 ГОСТ 8338-75 (С0 = 6.8 кН, С = 13.3 кН) 2 шт.
левая опора – Подшипник 104 ГОСТ 8338-75 (С0 = 4.5 кН, С = 9.36 кН)
III вал:
правая опора – Подшипник 204 ГОСТ 8338-75 (С0 = 6.2 кН, С = 12.7 кН) 2 шт.
левая опора – Подшипник 204 ГОСТ 8338-75 (С0 = 6.2 кН, С = 12.7 кН) 2 шт.
IV вал:
правая опора – Подшипник 206 ГОСТ 8338-75 (С0 = 10 кН, С = 19.5 кН)
левая опора – Подшипник 207 ГОСТ 8338-75 (С0 = 13.7 кН, С = 25.5 кН)
V вал:
правая опора – Подшипник 207 ГОСТ 8338-75 (С0 = 13.7 кН, С= 25.5 кН)
левая опора – Подшипник 307 ГОСТ 8338-75 (С0 = 18 кН, С = 33.2 кН)
в шпиндельном узле – Подшипник 308 ГОСТ 8338-75 (С0 = 22.4 кН, С = 41 кН)