2.3 Подбор подшипников

Тип подшипника выбирают в зависимости от вида, зубчатого зацепления, примененного в редукторе. Если используется прямозубое зубчатое зацепление, то применяют для обоих валов радиальные шарикоподшипники легкой или средней серии. Если в редукторе применено косозубое зубчатое зацепление с углом наклона зубьев , то так же можно использовать радиальные подшипники. Если же > 9°,то следует применять радиально-упорные шариковые или роликовые подшипники.

Выбрав тип подшипника и зная размер , который должен равняться внутреннему диаметру подшипника, определяют по ГОСТам, приведенным в справочниках [1, 2, З] наружный диаметр D и ширину подшипника В или Т . Обычно выбирают подшипники легкой или средней серии.

Следует иметь ввиду, что данный выбор подшипника является предварительным, необходимым для выполнения эскизной компоновки. Окончательное заключение о пригодности подшипников делают после проверки их по динамической грузоподъемности - с учетом долговечности - L.

2.4 Последовательность вычерчивания эскизной компоновки

Эскизная компоновка одноступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора представлена на рисунке 2.

2.4.1 Исходя из размеров зубчатого зацепления намечают расположение двух проекций компоновки: вида спереди и вида сверху. Проводят оси зубчатых колес и оси валов на обеих проекциях на расстоянии . Вычерчивают зубчатые колеса по их размерам.

Если ширина венца зубчатого колеса меньше диаметра вала на посадочном участке , то длина ступицы увеличивается. Оптимальным считается длина ступицы,

рассчитываемая по следующей зависимости

Рисунок 2 – Эскизная компоновка одноступенчатого

зубчатого редуктора

(8)

Наружный диаметр ступицы . Длина ступицы может располагаться как симметрично относительно обода колеса, так и несимметрично.

2.4.2 Прочерчивается контур внутренней стенки корпуса редуктора. Чтобы исключить возможность задевания зубчатых колес за корпус. Между торцами ступицы и стенкой оставляется зазор = (8 - 10) мм. Такой же зазор должен быть между вершинами зубьев колеса и крышкой корпуса. Расстояние между дном корпуса и вершинами зубьев колеса принимают . Действительный контур корпуса уточняется при выполнении сборочного чертежа редуктора.

2.4.3 В соответствии с расчетами раздела 2.2 вычерчивают ступени валов. Начинается вычерчивание с 3-ей ступени. Её длина получается конструктивно, как расстояние между противоположными боковыми стенками редуктора. Затем вычерчивают другие ступени. На 2-ой и 4-ой ступенях, в соответствии с разделом 2.3, вычерчивают контуры подшипников Контуры основными линиями, диагонали – тонкими.

2.5. Переход от эскизной компоновки к расчетной схеме вала

2. 5.1 Определяются расстояния между точками приложения реакций в подшипниках и . Для радиальных подшипников точках пересечения диагоналей – для упорных подшипников реакция прикладывается в точке пересечения нормали, проведенной из середины поверхности контакта с осью вала. Эти точки А и В смещены на расстояние , от наружного торца подшипника (см. рисунок 3) .Величину для радикально-упорных шарикоподшипников определяют по формуле

(9)

'

Для конических роликоподшипников по формуле

, (10)

где - - внутренний и наружной диаметры подшипника;

- ширина подшипника;

- угол контакта;

- коэффициент осевого нагружения.

Все перечисленные параметры приведены в ГОСТах на подшипники [1 - 4].| Таким образом, при использовании радиальных подшипников , а при использовании радиально-упорных . Величину принимают по эскизной компоновке.

Рисунок 3 – Схемы установки подшипников

2.5.2 0пределение точек приложения консольных сил на входном конце быстроходного вала и выходном конце тихоходного вала

Если на входном (выходном) конце вала установлены шкив ременной передачи или зубчатое колесо открытой передачи, или звездочка цепной передачи, то точку приложения консольной силы располагают посредине входного (выходного) конца вала на рас стоянии от точки приложения реакции в ближнем подшипнике ( см.. рисунок 2). Если на входном (выходном) конце вала закреплена полумуфта, то точка приложения консольной силы от полумуфты располагается на торце вала на расстоянии от точки приложения реакции в ближнем подшипнике.

2.5.3 Построение расчетной схемы вала

На основании эскизной компоновки и материалов, изложенных в Разделах 2.5.1 и 2.5.2, вычерчивают расчетные схемы валов. Построение расчетной схемы рассмотрено на примере быстроходного вала (см. рисунок 4). Вал представляют в виде балки на двух опорах А и В. Опоры размещают в точках приложения реакций подшипников. Расстояние между опорами берется с эскизной компоновки. Усилия, возникающие в зубчатом зацеплении, прикладывают в точке контакта, лежащей в средней плоскости зубчатого колеса. Величины получены ранее, при расчете зубчатого зацепления. Составляющую направляют так, чтобы момент от нее уравновешивал крутящий момент . - направлена к центру шестерни. Направление зависит от угла наклона зубьев , но всегда параллельно оси вала.

Рисунок 4 – Расчётная схема вала и эпюры

В наиболее распространенных схемах приводных станций на входном конце вала редуктора располагаются детали открытых передач: шкив ременной передачи или звездочка цепной передачи. Иногда на входном конце вала располагается полумуфта. Если на конце вала располагается шкив ременной передачи, то величина определяется по формуле

, (11)

где - сила предварительного натяжения ремня;

- угол обхвата ведущего шкива.

Эти параметры получают при расчете ременной передачи. Если на конце вала располагается звездочка цепной передачи, то

, (12)

где - сила предварительного натяжения цепи;

- окружное усилие, передаваемое цепью;

- коэффициент нагрузки вала.

Все эти параметры получают при расчете цепной передачи. Направление зависит от расположения ременной (цепной) передачи в пространстве и может быть горизонтальным, вертикальным или под углом к горизонту. Если оно не указано в задании на курсовой проект, то выбирается студентом самостоятельно.

Когда на конце вала установлена полумуфта, то на расчетной схеме вала необходимо вместо проставить . Величина определится по зависимости

.

Направление может быть любым и зависит от случайных погрешностей при монтаже приводной станции. Рекомендуется направлять противоположно , что является худшим случаем с точки зрения прочности вала.

В таком же порядке выполняют построение расчетной схемы для тихоходного вала.