 |
Проверочный расчёт подшипников быстроходного вала
|
|
|
|
Подбор подшипников обычно производят по критерию динамической грузоподъемности 
и статической грузоподъемности 
.
Проверочный расчет на долговечность сводится к проверке неравенства
,
где 
- долговечность подшипника, млн. об.; 
,
- эквивалентная долговечность, которую подшипник должен выдержать за полный срок службы, млн. об. 
.
- продолжительность работы подшипника за полный срок службы, ч
Для имеющегося редуктора расчетная нагрузка на подшипник равна:
, 
=1 
=1,3 
=1
мм
Для подшипника А:
тогда динамическая грузоподъемность 
Н.
В конструкции редуктора применены 107-е ПК, для них 
= 
кН, т.е. условие 
выполняется,
Долговечность подшипника: 
млн. об.;
Расчёт статической грузоподъёмности сводится к проверке равенства 
Т.к на подшипник В радиальная нагрузка меньше, то его расчёт не производим.
Конструктивную схему быстроходного вала оставляем без изменений.
Расчёт соединений
Расчет призматических и круглых шпонок
Размеры сечений призматических шпонок выбирают в зависимости от диаметра вала 
. Материал шпонок - сталь 45 или Ст6 с пределом прочности 
. Длину призматических шпонок 
выбирают из стандартного ряда в соответствии с расчетом на смятие по боковым сторонам шпонки
где 
- наибольший крутящий момент с учетом динамических нагрузок при пуске или внезапном торможении, Н*м;
- высота шпонки;
- заглубление шпонки в вал, 
, мм.
Рабочая длина шпонки 
равна длине 
призматической шпонки с плоскими торцами. При скругленных торцах 
, где 
- ширина шпонки.
Допускаемые напряжения для шпонки назначают в зависимости от предела текучести 
материала шпонки или сопряженных деталей, если их прочность ниже прочности шпонки: 
.
|
|
|
При нереверсивной нагрузке с частыми пусками и остановами 
. Для шпонок стали Ст6 
Расчет шпонки для входного вала.
Выбираем шпонку 
ГОСТ 23360-78
Расчет шпонки для выходного вала.
Выбираем шпонку 
ГОСТ 10748-79
Расчет круглых шпонок (штифтов).
Круглые шпонки (штифты) удобно устанавливать с торца ступицы. Отверстия под эти шпонки изготавливаются при сборке.
Быстроходная ступень:
Расчёт на срез:
Усилие на одну шпонку:
При переменной нагрузке
Расчёт на смятие:
Тихоходная ступень:
Расчёт на срез:
При переменной нагрузке
Расчёт на смятие:
Результаты расчётов приведены в таблице 8.1
Таблица 8.1
| Тихоходная | Быстроходная | ||
| НМ | 1512,196 | 374,203 |
| м | 0.006 | 0.006 |
| м | 0,011 | 0.014 |
| м | 0.009 | 0.006 |
| м | 0.009 | 0.006 |
| D | м | 0,3 | 0,218 |
| 
| ||
|
| 112.5 | 112.5 |
|
| ||
| Z (на срез) | |||
| z (на смятие) | |||
| t |
| 89,138 | 60,71 |
|
| 237,702 | 121,419 |
Расчет зубчатых муфт.
Выбор муфты для соединения вала быстроходной ступени с валом приводного механизма.
Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту (ГОСТ 21424-75). Её выбор производится в зависимости от диаметра вала и передаваемого крутящего момента:
,
где 
- наибольший длительно действующий момент,
- табличное значение передаваемого крутящего момента
k - коэффициент, учитывающий режим работы.
Для данного редуктора 
;
=113,636 Нм.
Тогда 
Н*м.
По таблице 13.2 [1] подбираем муфту со следующими параметрами: 
, 
.
Размеры и количество пальцев: 
.
При работе муфты в условиях смещений валов возникает радиальное усилие, нагружающее вал, принимаемое условно равным 
, где 
- окружное усилие, действующее на пальцы муфты, равное 
, тогда.
Расчет соединительной муфты.
Ввиду того, что мы имеем дело с нестандартной муфтой, расчётный диаметр ее зубчатого венца (мм) может быть найден по эмпирической формуле
|
|
|
,
где 
- крутящий момент, передаваемый муфтой, Н*м,
- отношение рабочей ширины зубчатого венца к расчетному диаметру (рекомендуется 
),
-коэффициент, зависящий от твердости активных поверхностей зубьев муфты, 
.
Для нашего случая 
, 
мм
Берём 
|
|
|
