Проверка работоспособности подшипников тихоходного вала редуктора.

R_A = 334, 5 Н

R_B = 658, 2  Н

F_a2 = 432, 3 Н

С = 42, 6 кН

С_о = 24, 7 кН

α = 26^о

n₃ = 76, 39 об/мин

подшипники шариковые радиально-упорные;

для подшипников с α = 26^о → е = 0, 68, [1] табл.9.18

― осевые составляющие радиальных реакций подшипников: [1] формула 9.9

S_A = e * R_A = 0, 68*334, 5 = 227, 5 Н;

S _В = e * R _В = 0, 68*658, 2 = 447, 6 Н.

― осевые нагрузки подшипников:

P_A = S_A = 227, 5 Н;

P_B = S _В + F_{a 2} = 447, 6 + 432, 3  = 880 Н.

― рассматриваем отношения:

P_A / R_A = 227, 5/334, 5 = 0, 68 = e → x_A = 1, y_A = 0     [1] табл.9.18

P_B / R_B = 880/658, 2 = 1, 34 > e → x_B = 0, 41, y_B = 0, 87

― эквивалентная нагрузка:

Р_ЭА = V * R_A *К_б*К_т                [1] с.212

Р_ЭВ = ( x_B * V * R_B + y_B * P_B )* К_б*К_т

где V = 1 ― для подшипников, у которых вращается внутреннее кольцо

К_б = 1, 8        [1] с.214

К_т = 1

Р_ЭА = 1*334, 5*1, 8*1 = 602, 5 Н;

Р_ЭВ = (0, 41*1*658, 2 + 0, 87*880)*1, 8*1 = 1864 Н.

Далее рассматриваем наиболее нагруженный подшипник опоры В

― подшипники работающие при n > 10 об/мин проверяются на динамическую грузоподъемность,                             [1] с.211

L_h =  > [ L_h ] = 5000 час, срок службы привода

L_h =  = 2, 6*10⁶ час,

2, 6*10⁶ > 0, 005*10⁶ час ― условие выполняется.

 

Проверка работоспособности шпоночных соединений тихоходного вала редуктора.

Шпоночные соединения:

1. выходной конец вала – ступица муфты;

2. вал – ступица конического колеса.

 

№ соединения	Т, Н*м	d, мм	l, мм	b*h, мм	t1, мм	t2, мм
1	120	30	40	10*8	5, 0	3, 3
2	120	40	55	12*8	5, 0	3, 3

шпонки устанавливаем призматические по ГОСТ 23360–78

 

l_{ш 1} = 40 – 4 = 36 мм,

l_p1 = l₁–b₁ = 36–10 = 26 мм,

l_ш2 = 55 –5= 50 мм,

l_p2 = l₂–b₂ = 50–12 = 38 мм.

 

 

Шпоночные соединения проверяем на смятие

σ _см =  < [σ _см] = 120 МПа, для стальных ступиц,    [1] с.170

σ _см1 =  = 102, 6 МПа < 120 МПа;

σ _см2 =  = 52, 6 МПа < 120 МПа, все условия выполняются

 

Уточненный расчет тихоходного вала редуктора (определение коэффициента запаса прочности).

Схему нагружения вала               см. раздел 11

Проверяем наиболее нагруженное сечение вала в т. К

Под колесом в сечении действуют:

М_К = 87, 7 Н*м

Т₃ = 120 Н*м

F_a2 = 432, 3 H

 

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза

d = 40 мм,          b = 12 мм,          t₁ = 5 мм.

― моменты сопротивления сечения изгибу и кручению

W _нетто =  =  = 5, 36*10³ мм³;

W _{к нетто} =  =  = 11, 64*10³ мм³.

― амплитуда и среднее напряжение цикла нормальных и касательных напряжений,        [1] с.163 

σ _V = М_К/ W _нетто = 87, 7 *10³*/5, 36*10³ = 16, 36 МПа;

σ _m = (4* F_a )/ π * d ² = (4*432, 3)/3, 14*40² = 0, 344 МПа;

.

принимаем материал вала сталь 45 ГОСТ 1050-88, таким образом улучшение σ _b = 780 МПа

― пределы выносливости:           [1] с.162; [1] с.164

 σ _-1 = 0, 43* σ _b = 0, 43*780 = 335 МПа;

 = 0, 58* σ _-1 = 0, 58*335 = 194 МПа.

― коэффициенты:

К_σ = 1, 79  = 0, 69      [1] табл. 8.5

ψ _σ = 0, 2   [1] с.164

 = 0, 1    [1] с.166

― масштабные факторы:

Σ _σ = 0, 81  = 0, 69         [1] табл. 8.8

― коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: [1] с.162; [1] с.164

― результирующий коэффициент запаса прочности

 > [S] = 2, 5

 = 6, 47 > 2, 5, условие выполняется.

Смазка.

 

Смазка зубчатого соединения редуктора осуществляется за счет окунания конического колеса в масло, залитое в корпус редуктора, а так же за счет разбрызгивания масла

― Объем масляной ванны

Q_min ~ 0, 9*Р_тр = 0, 9*1, 05 ~ 0, 945 л

Вязкость масла выбирается в зависимости от параметров: V, σ _Н

σ _Н = 430 МПа, V = 0, 77 м/с → вязкость 34 мм²/с

Далее по вязкости определяем марку масла → масло индустриальное

И-30А по ГОСТ 20799 – 75

Все подшипники смазываем пластичным смазочным материалом, закладываемым в подшипниковые камеры при монтаже.

Сорт мази: литол – 24, [1] табл. 9.14.

 

 

Литература

1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: «Издательство Машинистроение», 1988. – 415 с.

 

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя.

Том 2. – М.: «Издательство Машинистроение», 1999. – 901 с.

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: