Выбор подшипника для тихоходного вала

 

Учитывая сравнительно небольшую осевую силу назначаем по [10] для тихоходного вала шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии, условное обозначение 210 со следующими характеристиками:

Внутренний диаметр подшипника, d = 50 мм;

Наружный диаметр подшипника, D =90 мм;

Ширина подшипника, B = 20 мм;

Фаска подшипника, r = 2 мм;

Динамическая грузоподъемность: C_r = 35,1 кН

Статическая грузоподъемность: С_о =19,8кН

Расчет подшипника по статической грузоподъемности

Определяем ресурс подшипника

 

 

n=145,4об/мин=3

a₁=1 - коэффициент надежности

a₂=0.75 - коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации

Находим отношение

 

 

По таблице16.5 /2/ находим параметр осевой нагрузки: е = 0,26

При коэффициенте вращения V=1 (вращение внутреннего кольца подшипника)

Находим отношение:

 

 

По таблице 16.5 /2/:

Коэффициент радиальной силы Х = 1

Коэффициент осевой силы Y = 0

Находим эквивалентную динамическую нагрузку:

 

Р_r = (Х ^. V ^. F_r + Y ^. F_a) ^. К ^. К_б (формула 16.29/2/)

 

По рекомендации к формуле 16.29 /2/:

К = 1 - температурный коэффициент;

К_б = 1,4 - коэффициент безопасности;

 

 

Р_r = 1*3794*1 ^. *1,4 = 5311,6Н

Выбор подшипника для быстроходного вала

 

Учитывая сравнительно небольшую осевую силу назначаем по [10] для тихоходного вала шариковые радиальные однорядные подшипники тяжелой серии, условное обозначение 208 со следующими характеристиками:

Внутренний диаметр подшипника, d = 40 мм;

Наружный диаметр подшипника, D =80 мм;

Ширина подшипника, B = 18 мм;

Фаска подшипника, r = 2 мм;

Динамическая грузоподъемность: C_r = 32 кН

Статическая грузоподъемность: С_о =17,8кН

Расчет подшипника по статической грузоподъемности

Определяем ресурс подшипника

 

 

n=335 об/мин=3

a₁=1 - коэффициент надежности

a₂=0.75 - коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации

 

P_r = XVF_rx К_б x К_т(16.29 [2])

 

Для чего находим суммарную радиальную реакцию в опоре А:

 

 

При коэффициенте вращения V = 1 (вращение внутреннего кольца подшипника)

При этом по табл. 16.5 [2]:

Коэффициент радиальной силы Х = 1

По рекомендации к формуле 16.29 [2]:

К = 1 - температурный коэффициент;

К_б = 1,4 - коэффициент безопасности;

Р_r = 1 х 1 х 2894 х 1,4 х 1 = 4051Н

 

ПОДБОР И РАСЧЕТ ШПОНОК

По ГОСТ 23360-78 подбираем призматическую шпонку под цилиндрическое колесо.

Диаметр вала под колесо dк = 60 мм;

Выбираем шпонку в х h x l = 18 х 11 х 50.

Проверяем длину шпонки из условия прочности на смятие

 

 

где  = 110 МПа - допускаемое напряжение.

Для скругленных торцов

 

 

Условие прочности выполняется.

Подбираем шпонку на выходной конец тихоходного вала под звездочку

Диаметр вала под колесо dк = 45 мм;

Выбираем шпонку в х h x l = 14 х 9 х 60.

Проверяем длину шпонки из условия прочности на смятие

 

 

где  = 110 МПа - допускаемое напряжение.

Для скругленных торцов

 

 

Условие прочности выполняется.

 

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСА

 

Для удобства сборки корпус выполнен разъемным. Плоскости разъемов проходят через оси валов и располагаются параллельно плоскости основания.

Для соединения нижней, верхней частей корпуса и крышки редуктора по всему контуру разъема выполнены специальные фланцы, которые объединены с приливами и бобышками для подшипников. Размеры корпуса редуктора определяются числом и размерами размещенных в нем деталей и их расположением в пространстве.

К корпусным деталям относятся прежде всего корпус и крышка редуктора, т.е. детали, обеспечивающие правильное взаимное расположение опор валов и воспринимающие основные силы, действующие в зацеплениях.

Корпус и крышка редуктора обычно имеют довольно сложную форму, поэтому их получают методом литья или методом сварки (при единичном или мелкосерийном производстве).

 

СМАЗКА РЕДУКТОРА

 

В настоящее время в машиностроении широко применяют картерную систему смазки при окружной скорости колес от 0,3 до 12,5 м/с. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри деталей.

Выбор сорта смазки

Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.

Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружности скорости колес.

Окружная скорость колес ведомого вала у нас определена ранее: V2 = 0,7 м/сек. Контактное напряжение определена [ н] = 694 МПа.

Теперь по окружности и контактному напряжению из табл.8.1 /4/ выбираем масло И-Г-А-46.

Предельно допустимые уровни погружения колес цилиндрического редуктора в масляную ванну:

Наименьшую глубину принято считать равной 6 модулям зацепления от дна корпуса редуктора.

Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окружной скорости колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено.

m ≤ hM ≤ 2/3d2

Определяем уровень масла от дна корпуса редуктора:

h = в0 + hм =10 + 35 = 45 мм

в0 - расстояние от наружного диаметра колеса до дна корпуса

в0 ≥ 6 х m ≥ 6 х 2 ≥ 12 мм

Объем масляной ванны

 мм3

Объем масляной ванны составил ≈ 1,3 л.