Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчёт нагрузок на подшипники
Радиальной нагрузкой на подшипник Fr является реакция опоры вала от действия сил в зацеплении зубчатых колёс редуктора, а осевой Fa – осевая составляющая силы в зацеплении косозубой пары. Выполняем предварительную компоновку редуктора и составляем расчётные схемы для каждого вала.
Рис. 2. Схема нагрузок на подшипники
Расстояние между опорами всех трёх валов одинаково: Максимальная нагрузка на опору быстроходного вала редуктора: где FAx = FtБ(1 – l3/l); здесь Максимальная нагрузка на опору промежуточного вала: где FВx = FtБl3/l + FtT(1 – l4/l); Максимальная нагрузка на опору тихоходного вала редуктора:
FAx = 3642, 56(1 – 41/161) = 2731, 5 H; FAy = 1312, 065(1 – 41/161) + 266, 47·42, 86/2·161 = 1013, 4 H; FВx =3642, 56˟ 41/161 + 7704, 84(1 – 60/161) = 5761, 08 H; FВy = 2720, 86(1 – 60/161) – 1312, 065·41/161 + 266, 47·158, 76/2·161 =1504, 12 H;
Результаты вычислений Таблица 2
Конструирование корпуса зубчатого цилиндрического редуктора
1. Форма корпуса максимально приближена к параллелепипеду, никаких выступающих частей (кроме концов валов), все приливы внутри корпуса; 2. плоскость разъёма – по оси валов, крышки подшипников врезные; 3. отказ от болтовых соединений – все соединения на винтах или шпильках (кроме фундаментных болтов); 4. отказ от рёбер жёсткости; 5. минимальная толщина стенок; 6. отказ от различных маслозащитных колец, сальников и канавок для стекания масла; 7. максимальная экономия металла, приливы – для каждого винта отдельно; 8. минимальные зазоры между деталями и корпусом; 9. не допускается превышение размеров крепёжных деталей.
3.2.1. Технологические требования
Наиболее распространённый материал для литых корпусов – чугун СЧ15-32. Толщины стенок δ, рекомендуемые из технологических соображений, в зависимости от приведённого габарита N отливки N = (2L + B + H)/4, где L, В и Н – соответственно длина, ширина и высота отливки; N = 335 мм; толщина стенок δ = 6 мм.
Жёсткость стенок корпуса Жёсткость корпуса характеризуется деформацией f под действием силы F. Формула для технических расчётов деформации имеет вид: f = k0(Fl2(1 – μ 2))/(Eδ 3), где k0 – коэффициент, учитывающий конструктивные особенности корпуса; l – половина большего размера нагруженной грани корпуса; Е – модуль упругости материала; μ – коэффициент Пуассона. Так как для больших размеров редукторов допускается большая деформация f, вводим относительную деформацию f/а, где а – наибольшее межосевое расстояние зубчатой передачи. Для усреднённого редуктора f/а = К(а/δ )3, где К – постоянная для усреднённого редуктора. Оптимальная толщина стенок, обеспечивающих достаточную жёсткость корпуса при любых конструктивных особенностях: δ = (0, 02…0, 025)·160 = 3, 2…4 мм; принимаем значение толщины стенок редуктора δ = 8 мм. Толщина стенки δ 1 под подшипник с наружным диаметром D: δ 1 = (0, 2…0, 25)(D – d). Для подшипника быстроходного вала: δ 1 = (0, 2…0, 25)(62 – 25) = 7, 4…9, 25 = 9 мм. Для подшипников промежуточного и тихоходного валов: δ 1 = (0, 2…0, 25)(75 – 45) = 6…7, 5 = 7 мм. Толщина корпуса δ Ф под фундаментными болтами и гайками шпилек δ Ф = (0, 9…1, 1)d, где d – наружный диаметр резьбы болта или диаметр отверстия.
3.3. Определение размера крепёжных деталей и элементов корпуса под них
При соединении крышки корпуса с редуктором крепёжные элементы должны обеспечить равномерное распределение давления на поверхности стыка q = 2 H/мм2. Назначаем количество винтов z = 6. Требуемое усилие затяжки одного винта: Fзат = (qδ ’lпер)/z, где δ ’ – толщина стенки в стыке: δ ’ = (1, 4…1, 8)δ = (1, 4…1, 8)·8 = 11, 2…14, 4 = 12 мм; lпер – длина периметра стыка: lпер = 828 мм; Fзат = (2·12·828)/6 = 3312 Н. Выбираем винт с шестигранным углублением. Диаметр резьбы винта определяем проектным расчётом винта на прочность по расчётной силе Fр = 1, 3Fзат = 1, 3·3736 = 4305, 6 Н. Внутренний диаметр резьбы d1: где [σ ] = 180 Н/мм2 – допускаемое напряжение материала винта на растяжение; принимаем d1 = 8 мм. Расчёт размеров фундаментных болтов: где Fр = Fзат + χ Fм; Fзат = 15000 Н – усилие затяжки болта; χ = 0, 3 – коэффициент основной нагрузки; Fм – усилие, возникающее от опрокидывающего момента редуктора под действием вращающих моментов ТБ на быстроходном и ТТ на тихоходном валах. Для 4 фундаментных болтов Fм = (ТТ – ТБ)/2L, где L – длина корпуса редуктора: L = 450 мм; Fм = (900 – 78, 06)/2·465·10-3 = 883, 8 Н; Fр = 3312 + 0, 3·883, 8 = 3577, 14 Н; принимаем d1 = 12 мм; К = 14 мм; R = 18 мм; D = 35 мм. Толщина корпуса δ Ф под фундаментными болтами: δ Ф = (0, 9…1, 1)·12 = 12 мм.
Расчёт шпоночных соединений Таблица 3
Проверочный расчёт валов Таблица 4
Валы удовлетворяют условиям прочности.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-05; Просмотров: 1483; Нарушение авторского права страницы