рис. 4.5 Подшипник роликовый конический однорядный повышенной грузоподъемности (из ГОСТ 27365-87)
Таблица 4.7 Основные параметры подшипника
Обозначение | Размеры, мм | Грузоподъёмность, кН | |||||||
d | D | Tнаиб | В | c | r | r1 | Cr | C0r | |
7212А | 60 | 110 | 24 | 22 | 19 | 2 | 1.5 | 91.3 | 70 |
Крышки подшипников
Крышки подшипников изготавливают из чугуна марок СЧ15, СЧ20. Основные конструкции привертных крышек с отверстием для выходного конца вала приведены [1. стр.169]
5. Силы в приводе
рис. 5.7 Аксонометрическая схема привода
Силы в зацеплении
- Окружная сила на колесе, равная осевой силе на колесе:
- Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:
- Радиальная сила:
,Опорные реакции
Для определения реакций используются уравнения равновесия моментов последовательно для точки 1 и для точки 2 , в двух выбранных плоскостях.
Рис 5.8 Радиальные реакции опор от сил зацепления
Рис 5.9 Реакции от консольной нагрузки
a=l/2=66мм,b=l
=117ммПриложенная сила FK рассчитывается по формуле
- в плоскости YOX
, , Н , , НПроверка сошлась, след. Реакции найдены верно.
- в плоскости XOZ
, , Н , , НСуммарные радиальные реакции на опорах
6. Подбор подшипников тихоходного вала по динамической грузоподъёмности
Принятые подшипники
Исходные данные:
-Условное обозначение подшипника:7212А
-Динамическая грузоподъёмность С
=91.3 Кн-Коэффициент осевого нагружения е=0.4
-Коэффициент осевой нагрузки Y=1.5
-Частота вращения вала червячного колеса n=15.5 об/мин
-Радиальная нагрузка на подшипники: R1(опора 1), R2(опора 2)-суммарные реакции
-Условие эксплуатации-обычное
-Нагрузка-постоянная
Минимальная осевая нагрузка для работы подшипника
Рис 6.10 Схема нагружения подшипника
Суммарные осевые силы на опорах
Если
, , то , [1,c.114] 1904.5H > 1241.8H, ,Отношение осевой силы к радиальной. Коэффициент радиальной и осевой нагрузки
V-коэффициент вращения кольца подшипника, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно вектора радиальной силы.
Отношение
, что меньше e=0.4 и для опоры 1: X=1, Y=0Отношение
, что больше e=0.4 и для опоры 2: X=0.4, Y=1.5Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка на подшипник
KБ - коэффициент динамичности нагрузки, КБ=1.5 [1,т.7.6]
КТ - температурный коэффициент, зависит от рабочей температуры подшипника tраб°С<100, КТ=1
[1,c.117] Н НПроверка пригодности подшипников
Проверка пригодности осуществляется по большему значению эквивалентной нагрузки
- коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от надежности, =1 [1,т.7.7] - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от особых свойств подшипника, а так же от условий его работы, =0.6 [1,стр.119]Допустимая нагрузка Pr не должна превышать статическую грузоподъемность
Подшипник пригоден, если расчетный ресурс больше или равен требуемому
Так как расчетный ресурс больше требуемого и выполнены все условия, то предварительно назначенный подшипник - 7212А пригоден, при требуемом ресурсе надежности выше 90%.
7. Оценка прочности шпоночных соединений
Для передачи вращающего момента применяют призматические шпонки со скругленными концами. Все размеры шпонок и длины шпонок по ГОСТ 23360-78
Рис 7.11 Шпоночное соединение
Условие прочности
,где
-напряжение смятия,d-диаметр вала, H/мм2
T-момент на валу, Нм
h-высота шпонки, мм
t1-глубина паза вала, мм
l- длина шпонки, мм
b- ширина шпонки, мм
-допускаемое напряжение смятия при стальной ступице -допускаемое напряжение смятия при чугунной ступицеИсходные данные выбираются по [1,т.24.29] Проверочный расчет шпонки 12×8×70 ГОСТ 23360-78, на быстроходном валу.
Т.к. материал ступицы – сталь, то допускаемое напряжение смятия
Принимаем шпонку 12×8×70 на конец быстроходного вала.
Проверочный расчет шпонки 16×10×100 ГОСТ 23360-78, на конце тихоходного вала.
Т.к. материал ступицы (зубчатое колесо) – сталь, то допускаемое напряжение смятия
[σсм] = 190 Н/мм2.
Принимаем шпонку 16×10×100 на конце тихоходного вала.
Проверочный расчет шпонки 18×11×100 ГОСТ 23360-78, на тихоходном валу под зубчатое колесо.
Т.к. материал ступицы (зубчатое колесо ) – сталь, то допускаемое напряжение смятия
[σсм] = 190 Н/мм2.