6 Эскизная компоновка редуктора
Компоновочный чертеж выполнен в двух проекциях- разрез по оси колеса и разрез по оси червяка.
Масштаб 1 : ____
Вычерчиваем на двух проекциях червяк и червячное колесо.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса, принимая зазор между стенкой и червячным колесом и между стенкой и ступицей червячного колеса 15 мм.
Вычерчиваем подшипники червяка на расстоянии l1 один от другого, располагая их симметрично относительно среднего сечения червяка.
l1= dам2 =_____ мм
Расстояние между подшипниками замеряем по чертежу
l2 = _____ мм.
В червячном зацеплении возникают значительные осевые усилия.
Принимаем предварительно радиально-упорные подшипники: шариковые средней серии для червяка и роликовые конические легкой серии для вала червячного колеса.
Габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников.
Из раздела 4 выписываем
dn1 = ____ мм
dn2 = ____ мм
По этим диаметрам определяем основные параметры подшипников по таблице Б2 и заносим в таблицу 6.1.
Таблица 6.1-Основные параметры подшипников
Вал |
Условное обозначение подшипников |
dd, мм |
DD, мм |
BB, мм |
TT, мм |
CC, кН |
CC0, кН |
te |
αα |
ведущий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ведомый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расстояние между подшипниками червяка
L1 = dam2 = _____ мм.
При выборе радиально-упорных подшипников необходимо учитывать, что радиальные реакции считают приложенными к валу в точках, отстоящих от торца подшипника на расстоянии а.
Для шариковых радиально-упорных подшипников
а1 = 0,5 (В + 0,5 (D +d) tga) =
= 0,5 ( ___ + 0,5 ( ____ + ____ ) tg ___ = ______
Принимаем а1 = ____ мм.
Симметрично располагаем подшипники вала червячного колеса. Расстояние между ними замеряем по чертежу
L2 = Lcm2 + 30 =____+____= ____ мм
Для конических роликоподшипников
а2
=
_____
мм
Принимаем а2 = ______ мм.
Решаем вопрос о смазке подшипников. Применяем для подшипников пластичную смазку.
Для предотвращения
вытекания смазки внутрь 
корпуса
и вымывания пластичной смазки жидким
маслом из зоны зацепления, устанавливаем
мазеудерживающие кольца.
Эскизная компоновка
представлена в соответствии с рисунком
6.1.
Рисунок 6.1 – Эскизная компоновка редуктора
7 Подбор и расчет подшипников качения
7.1 Ведущий вал
7.1.1 Для вала червяка из предыдущих расчетов выписываем значения сил, действующих в зацеплении (раздел 3).
Fa1 = _____ H
Ft1 = _____ H
Fr1 = _____ H
Силы в червячном зацеплении и опорные реакции представлены в соответствии с рисунком 7.1.
Рисунок 7.1- Силы в червячном зацеплении и опорные реакции
Расчетные расстояния берем из раздела 6.
L1 ≈ dам2 = ______ мм
dn1 = ______ мм
7.1.2 Определяем реакции опор отдельно в вертикальной и горизонтальной плоскостях
- в плоскости xz:
Rx1
= Rx2
=
_________
Н (7.1)
- в плоскости yz:
Ry1
·L1
+ Fr1
·
Fa1 ·
= 0
(7.2)
Ry1
=
=
= ______ Н
Ry2
·l1
- Fr1
·
Fa1 ·
= 0
(7.3)
Ry2
=
=
= ______ Н
Проверка: Ry1 + Ry2 – Fr1 = 0 (7.4)
________ + _______ - _______ = 0
7.1.3 Определяем величину их моментов в характерных сечениях А, В, С.
В плоскости
МхА = МхВ =0
Мхс лев
= Rу1 ·
=
_____· ____ = ________ Н·мм = _______
Н·м
Мхс прав
= Rу1 ·
+
=
_____· ____ = ________ Н·мм = _______
Н·м
В плоскости
МуА = МуВ =0
МуС = Rх1 · = _____· ____ = ________ Н·мм = _______ Н·м
МхС прав = Rу1 · + = _____· ____ = ________ Н·мм = _______ Н·м
Крутящий момент
Т1 = ________ Н·мм =_______ Н·м.
По результатам строим эпюры изгибающих и крутящего моментов в соответствии с рисунком 7.2.
Рисунок 7.2 – Схема нагрузок вала-червяка,
эпюры изгибающих и крутящего моментов
7.1.3 Суммарные реакции
P1=
Pr1
=
=
________ Н (7.5)
P2
= Pr1
=
= ________ Н (7.6)
7.1.4 Осевые нагрузки
Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных подшипников
S = ePr , (7.7)
где е - коэффициент осевого нагружения, по таблице Б4 принимаем
е = ______ при a = 26º.
S1 = ePr1 = ___________ = ____ H
S2 = e Pr2 = ___________ = ____ H
Осевые нагрузки подшипников определяем по таблице Б5.
S1 = _____ Н < S2 = ________ Н
Pa1 = Fa > S2 - S1
Тогда Pa1 = S1 = _____ Н
Pa2 = S1+ Fa1 = ____ + ____ = _______ H
Рассмотрим левый («первый») подшипник.
Отношение
_______
= е, осевую нагрузку не учитываем.
7.1.5 Эквивалентная нагрузка
Pэ1 = Pr1· v · кδ ·кт , (7.8)
где v -коэффициент вращения колес, v =1;
кт – температурный коэффициент, кт =1;
кδ – коэффициент безопасности кδ =1,3.
Fэ1 = ______________________ = ______ Н
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.
Рассмотрим правый («второй») подшипник.
_______
> е = _____
Эквивалентную нагрузку определяем с учетом осевой:
Pэ2 = (x ·Fr2· v + y· Fa2 ) кδ ·кт (7.9)
По таблице Б4 принимаем x =______ и y =______
Pэ2 = ( ________ + _______) ·_______ = _____ Н
7.1.6 Расчетная долговечность, млн.об.
L
=
=
__________ млн.об (7.10)
Расчетная долговечность, ч
L
=
= ______ ч, (7.12)
где n1 =______ об/мин - частота вращения червяка.
7.2 Ведомый вал
7.2.1 Из предыдущих расчетов
Fa2 = _____ H
Ft2 = _____ H
Fr2 = _____ H
Расчетное расстояние L2 = y + 0,5lcт = 5 + 0,5 _____ = _____
L2 = ______ мм
d2 = _______ мм
7.2.2 Определяем реакции опор отдельно в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
В плоскости xz:
Rz3
= Rz4
=
_________
Н (7.13)
- в плоскости yz:
Ry3
·L2
+ Fr2
·
Fa2 ·
= 0
(7.14)
Ry3
=
=
= ______ Н
Ry4 ·l2 - Fr2 · Fa2 · = 0 (7.15)
Ry4
=
=
= ______ Н
Проверка: Ry3 - Ry4 + Fr2 = 0 (7.16)
________ - _______ - _______ = 0
7.2.3 Определяем величину их моментов в характерных сечениях А, В, С.
В плоскости
МА = МС =0
МВ лев
= - Rу4 ·
=
_____·
= ________ Н·мм = _______ Н·м
МB
прав = -Rу4 ·
+
=
_____·
= ______Н·мм = ______ Н·м
В плоскости
МА = МC =0
МB = Rх1 · = _____· = ________ Нмм = _______ Нм
Мхс прав = Rz4 · = _____· = ________ Нмм = _______ Нм
Крутящий момент
Т2 = ________ Н·мм =_______ Н·м.
Расчетная схема вала червячного колеса представлена в соответствии с рисунком 7.3.
Рисунок 7.3 – Расчетная схема ведомого вала
7.2.4 Суммарные реакции
P3
= Pr3
=
= ________ Н (7.17)
P4
= Pr4
=
=________
Н (7.18)
7.2.5 Осевые нагрузки
Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников
S =0,83 e Fr, , (7.19)
где е - коэффициент осевого нагружения? по таблице Б4 принимаем
е = ______ при a = º.
S3 =0,83 ePr3 = 0,83___________ = ____ H
S4 = 0,83 ePr4 = 0,83___________ = ____ H
Осевые нагрузки подшипников определяем по таблице П5. В нашем случае:
S3 < S4
S4 = Fa3 = Fa
Pa3 = Fa2 > S4 - S3
Pa3 = S3 = _____ Н
Pa4 = S3 + Fa2 = ____ + ____ H
Рассмотрим правый («третий») подшипник.
_______
< е, поэтому при подсчете эквивалентной
нагрузки осевые силы не учитываем.
7.5.2 Эквивалентная нагрузка
Pэ3 = Pr3· v · кδ ·кт , (7.8)
где v -коэффициент вращения колес, v =1;
кт – температурный коэффициент, кт =1;
кδ – коэффициент безопасности кδ=1,3.
Pэ3 = ______________________ = ______ Н
В качестве опор ведомого вала применены одинаковые подшипники_______________. Долговечность определим для подшипника, для которого эквивалентная нагрузка значительно больше.
_______
> е =
Для конических подшипников_________
при
>
е коэффициенты x =______ и y =______ (таблица
ПБ4)
Эквивалентная нагрузка
Fэ__ = (x ·Fr__· v + y· Fa__ ) kδ ·kт (7.9)
Fэ2 = ( ________ + _______) · 1,3 ·1 = _____ Н
7.1.6 Расчетная долговечность, млн.об.
L =
=_____млн.об
Расчетная долговечность
L
=
= ______ · 106 ч,
(7.12)
где n2 =______ об/мин - частота вращения червячного колеса.