Расчет быстроходного вала на жесткость

E =2,15·10⁵ Н/мм²;

 мм⁴,

 

тогда (1/Н·мм²)

 

[ ]= 0,0016 рад; [ ]= 0,0002· l; [ ] =0,1· m

Вертикальная плоскость:

 

M_A=F_t1·f₂+R_{B в} ·(f₁+f₂)=0   R_{B в} = -2173,525

M_B= – F_t1·f₁ – R_{A в} ·(f₁+f₂)=0   R_{A в} = -1074,552

 

Проверка: Y = F_{t 1} + R_{A в} + R_{B в} =0

 

Участок l ₁ = 63

EI = EI ₀ + C =0

EI = EI ₀ + C · x ₁ + D =0

 

Участок f ₂ = 89

EI =EI ₀ – R_{A в} · +C=0

EI =EI ₀ – R_{A в} · +C· x₂+D=0

Участок f ₃ = 44

EI =–EI ₀ +  R_{B в} · +C=0

EI =–EI ₀ +  R_{B в} · +C· x₃+D=0

 

В точке x ₁ =63 и x ₃ =0 значение =0, тогда параметры C и D определятся как

 

 

Подставив параметры C и D в EI   и EI , получим следующие выражения

 

Участок l ₁ = 63

EI =EI ₀ =0; ₀^(max) =0< [ ] =0,0016

EI =EI ₀ =0; ₀^(max) =0< [ ]= 0,000 3 ·l =0,01 9

 

Участок f ₂ = 89

EI = EI ₀ – (-1074,552) · =0; =0,001< [ ] =0,0016

EI = EI ₀ – (-1074,552) · =0; = 0,0021< [ ]= 0,0003· l =0,04

Участок f ₃ = 44

EI =– EI ₀ + (-2173,525) · =0; =0,001< [ ] =0,0016

EI =– EI ₀ + (-2173,525) · =0; = 0,0021< [ ]= 0,0003· l =0,04

Горизонтальная плоскость:

M_A=F_r1·f₂+R_{B г} ·(f₁+f₂)+ F_r·l₁=0   R_{B г} = -1153,878

M_B= – F_r1·f₁ – R_{A г} ·(f₁+f₂)+ F_r·(l₁+f₁+f₂)=0   R_{A г} = 737,543

 

Проверка: Y = – F_r + F_{r 1} + R_{A г} + R_{B г} =0

 

Участок l ₁ = 63

EI =EI ₀+  F_r ·  +C=0

EI =EI ₀+  F_r ·  +C· x₁+D=0

 

Участок f ₂ = 89

EI =EI ₀ –  R_{A г} · + F_r·(  x₂+f₁) ·x₂+C=0

EI =EI ₀ –  R_{A г} · + F_r·(  x₂+ f₁) · +C· x₂+D=0

 

Участок f ₃ = 44

EI =– EI ₀ + R_{B г} · + C =0

EI =–EI ₀ +  R_{B г} · +C· x₃+D=0

 

В точке x ₁ =63 и x ₃ =0 значение =0, тогда параметры C и D определятся как

 

Подставив параметры C и D в EI   и EI , получим следующие выражения

 

Участок l ₁ = 63

EI = EI ₀ +  765,868 ·  - =0; ₀ ^{( max )} =0,0002< [ ] =0,0016

EI =EI ₀+  765,868 ·  - · x₁ =0; ₀^(max) =0,002< [ ]= 0,0003·l =0,019

 

Участок f ₂ = 89

EI = EI ₀ – 737,543· + 765,868 ·( x ₂ +63) · x ₂ - =0;

=0,00028< [ ] =0,0016

EI = EI ₀ – 737,543· + 765,868 ·( x ₂ + 63) ·  - · x ₂ =0;

= 0,007< [ ]= 0,0003· l =0,04

 

Участок f ₃ = 44

EI =– EI ₀ +  (-1153,878) · -  =0; =0,00028< [ ] =0,0016

EI =– EI ₀ + (-1153,878) ·  - · x ₂ =0; = 0,007< [ ]= 0,0003· l =0,04

 

Суммарный прогиб

 

< [ ] =0,1· m =0,175.

 

Вал удовлетворяет условиям на жесткость.

 – допускаемый угол закручивания

,

тогда ,

 

условие жесткости при кручении выполняется.

Подбор подшипников

 

Для всех валов подбираем радиально-упорные роликовые подшипники средней серии.

Быстроходный вал: по внутреннему диаметру d =30 подшипник 2007 106А. C_r =35,8 кН. C_or =44,0 кН. e=0,43.

Промежуточный вал: по внутреннему диаметру d =40 подшипник 2007108А. C_r =52,8 кН. C_or =71,0 кН. e =0,37.

Тихоходный вал: по внутреннему диаметру d =50 подшипник 2007 110А*. C_r =60,5 кН. C_or =88,0 кН. e =0,43.

При действии на радиальные и радиально-упорные подшип­ники одновременно радиальной F_r и осевой F_a нагрузок расчеты ведут по эквивалентной радиальной статической нагрузке Р_{о r}, ко­торая вызывает такие же контактные напряжения, как и действи­тельная нагрузка:

Р _or = max{ Х ₀ F_r + Y₀F_a, F_r},

 

а для упорно-радиальных и упорных подшипников - по эквивалентной осевой статической нагрузке

Р _oa = X_o F_r + Y_oF_a

 

где Х₀ - коэффициент статической радиальной нагрузки, Y ₀ - ко­эффициент статической осевой нагрузки.

Ресурсы подшипников, выра­женные в миллионах оборотов L или в часах L_h (при постоянной частоте вращения), связаны между собой соот­ношением:

L_h =10⁶ L /(60 n),

для цилиндрических редукторов общего назначения рекомендуется: L_h ³12500.

Для радиальных и ради­ально-упорных подшипников эквивалентная динамическая ради­альная нагрузка

P=P_r=(XVF_r+YF_a) К_БК_Т,

 

где F_r и F_a -соответственно радиальная и осевая нагрузки; X и Y - коэффициенты радиальной и осевой динамической нагрузки; V - коэффициент вращения; V =1. K _Б - коэффициент динамичности нагрузки; К_Т - температурный коэффициент. Кратковременная перегрузка до 150 %, зубчатые передачи К_Б=1,3.

Основные и расчетные параметры подшипников в соответствии с диаметром расчетного вала (из ГОСТ 27365-87 радиально-упорные роликовые подшипники средней серии для повышенной грузоподъемности и из ГОСТ 8338-75 шариковые радиальные однорядные) приведем в табл. 18

 

Таблица 18

обозначение	Быстроходный вал	Промежуточный вал	Тихоходный вал
подшипник	205	7208А	7310А
d	25	40	50
D	52	80	110
B	15	18	27
c	–	16	23
T	–	20	29,5
r	1,5	2	3
r1	–	0,8	1
Cr,кН	14,0	58,3	117,0
Cor,кН	6,95	40,0	90,0
e	0	0,37	0,35
КТ	1	1	1
Fr,Н	1551,726	5628,3	5225,733
Fa,Н	0	403,095	807,844
X	1	1	1
Y	0	1,882	1,882
Р oa	–	6031,395	6033,577
P	1706,899	8303,002	8769,924
p	3	10/3	10/3
	4,904	1,279·103	2,179·103
Lh>[ Lh]	21229,437	4,128·106	2,434·106

 

Смазочные устройства и утопления

 

В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в его нижнюю часть. картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колес от 0,3 до 12,5 м/c. Выбирается сорт масла И -50 А. Уровень погружения в масло  мм. Подшипники смазываются тем же маслом, что и детали передач. При работе передач масло постепенно загрязняется продуктами износа деталей. Поэтому его периодически меняют.

Список литературы

1. Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование: Справочное учебно-методическое пособие - 2-е изд., испр.: М.: Высш. шк., 2005.-309 с.: ил.

2. Иванов М.Н. Детали машин.-5-е изд., перераб.- М.: Высш. шк., 1991.-383 с.: ил.

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование.-2-е изд., перераб. и доп.- Высш. шк., 1990.-399 с., ил.

4. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Высш. шк.,1991. -432 с.: ил.

5. Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Арефьев И.И., и др.. Курсовое проектирование деталей машин. Л.: Машиностроение, 1984. 400 с., ил.

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: