Проектирование и расчет конического редуктора (стр. 4 из 5)

С_r =310000H, С₀ =29000H;е=0,33; Y=1,89

Определяем осевые составляющие:

; ;

Определяем осевые составляющие:

R_s1 = 0,83 × e × R_r1 = 0,83 × 0,33 × 11050 = 3027 H

R_s2 = 0,83 × e × R_r2 = 0,83 × 0,33 × 14210 = 3892 H

Так как R_s2>R_s1 (3892>3027) и F_a > R_s2-R_s1[2904 > 865], то в соответствии с табл. 6.2 находим осевые силы, нагружающие подшипники: R_a1 = R_s1= 3027 Н и R_a2 = R_a1+ F_a = 3027+ 2904 = 5931 Н.

Отношение

и для опоры 1: X=1,Y=0.

Отношение

и для опоры 2: X=1,Y=0.

Находим эквивалентные нагрузки при К_Б = 1,5 и К_Т = 1 (см; табл. 6.3, 6.4);

Расчетная долговечность более нагруженного подшипника опоры 2 при a₂₃ = 0,65

Подшипник данной серии пригоден, так как расчетная долговечность больше требуемой

.

6.3. Подбор подшипников для быстроходного вала.

Частота вращения вала n = 183 об/мин, d=65 требуемая долговечность

. На опоры вала действуют силы:

; ;

Предварительно примем подшипники роликовые конические средней широкой серии 7613. Из таблицы для этого подшипника выписываем:

С_r =210000H, С₀ =16800H;е=0,33; Y=1,83

Определяем осевые составляющие:

R_s1 = 0,83 × e × R_r1 = 0,83 × 0,33 × 3193 = 875 H

R_s2 = 0,83 × e × R_r2 = 0,83 × 0,33 × 5700 = 1561 H

Так как R_s2>R_s1 (3892>3027) и F_a > R_s2-R_s1[2904 > 686], то в соответствии с табл. 6.2 находим осевые силы, нагружающие подшипники: R_a1 = R_s1= 875 Н и R_a2 = R_a1+ F_a = 875+ 2904 = 3779 Н.

Отношение

и для опоры 1: X=0,56,Y=1,83.

Отношение

и для опоры 2: X=0,56,Y=1,83.

Находим эквивалентные нагрузки при К_Б = 1,5 и К_Т = 1 (см; табл. 6.3, 6.4);

Расчетная долговечность более нагруженного подшипника опоры 2 при a₂₃ = 0,65

Подшипник данной серии пригоден, так как расчетная долговечность больше требуемой

.

7. Конструирование крышек подшипников.

Крышки подшипников изготовляют из чугуна марки СЧ15. Различают крышки приветные и закладные.

Форма крышки зависит от конструкции опоры вала. Чаще всего торец вала не выступает за пределы подшипника. Поэтому наружная поверхность крышки—плоская.

Чтобы поверхность фланца крышки и торца корпуса сопрягались по плоскости, на цилиндрической центрирующей поверхности перед торцом фланца делают канавку. Положение крышки при сборке определяется ее фланцем. Поэтому поясок с центрирующей цилиндрической поверхностью делают небольшим, чтобы он не мешал установке крышки по торцу корпуса.

Определяющим при конструировании крышки является диаметр отверстия в корпусе под подшипник.

Поверхность крышки под головками крепежных винтов необходимо обрабатывать. Обрабатывают непосредственно те места, на которые опираются головки винтов, или весь поясок на торце в зоне расположения головок винтов. С точки зрения точности и быстроты предпочтительнее токарная обработка, чем обработка опорных поверхностей на сверлильном станке.

При небольшом межосевом расстоянии фланцы двух крышек подшипников могут перекрывать друг друга. В этом случае у обеих крышек фланцы срезают, оставляя между срезами зазор 1 ...2 мм. Чаще всего фланцы крышек выполняют круглой формы. Обычно форма крышки соответствует форме платика корпусной детали, к которой крышка привертывается. С целью снижения расхода металла при изготовлении как самой крышки, так и корпусной детали фланцы привертных крышек изготовляют некруглой формы сокращая размер фланца на участках между отверстиями под винты крепления.

Закладные крышки широко применяют в редукторах, имеющих плоскость разъема корпуса по осям валов. Эти крышки не требуют специального крепления к корпусу резьбовыми деталями. Чтобы обеспечить сопряжение торцов выступа крышки и канавки корпуса по плоскости, на наружной цилиндрической поверхности крышки перед торцом выступа делают канавку.

Наружный диаметр крышки выполняют с такими отклонениями, при которых в сопряжении с корпусом крышка образует очень малый зазор, препятствующий вытеканию масла из корпуса.

Иногда торец крышки, контактирующий с подшипником, не совпадает с торцом выступа. Чтобы наружная цилиндрическая поверхность этого участка не нарушала точности центрирования крышки, ее диаметр несколько уменьшают.

Обычно крышки изготовляют из чугуна. Однако с целью повышения прочности резьбы закладную крышку с резьбовым отверстием под нажимный винт изготовляют также из стали.

Крышки подшипников привертные.

Размеры конструктивных элементов крышек подшипников (мм):

Для опор шестерни.
D	d	d	z	d1	d2	С	Dф
201	6	12	6	6	6	24	265

Для опор вала колеса
D	d	d	z	d1	d2	С	Dф
190	6	12	6	6	6	24	277

8. Расчёт валов на статическую прочность и сопротивление усталости.

8.1. Построение эпюр нагружения.

Построение эпюр моментов.

Быстроходный вал. Для построения эпюр определяем значения изгибающих моментов в характерных сечениях вала.

Вертикальная плоскость (YOZ):

Сечение Т

Сечение А

Сечение Б

Сечение М

Горизонтальная плоскость (XOZ):

Сечение Т

Сечение А

Сечение Б

Сечение М

Передача вращающего момента происходит вдоль оси вала со стороны входного участка до середины шестерни.

Тихоходный вал.

Вертикальная плоскость (YOZ):

Сечение В

Сечение С

Сечение Д

Сечение Г

Горизонтальная плоскость (XOZ):

Сечение В

Сечение С

Сечение Д

Сечение Г

Построим эпюры:

Наиболее опасным сечением для вала шестерни будет сечение А, а для вала колеса сечение С.

8.2. Расчет на статическую прочность.

Основными нагрузками на валы являются силы от передач, которые передаются через насаженные на них детали: зубчатые или червячные колеса, звездочки, шкивы, муфты. При расчетах принимают, что насаженные на вал детали передают силы и моменты валу на середине своей ширины и эти сечения принимают за расчетные. Под действием постоянных по величине и направлению сил во вращающихся валах возникают напряжения, изменяющиеся по симметричному циклу.