4. Расчёт и конструирование тихоходного и быстроходного валов
4.1. Быстроходный вал
4.1.1. Предварительное значение диаметра участков вала под подшипники качения
где: Т- крутящий момент на валу, Нмм;
- допускаемое
напряжение, МПа; =20МПа [5]
стр.3
4.1.2. Конструирование вала-шестерни
Размеры цилиндрического конца вала под посадку шкива
Диаметр d=35мм.
Длина ступени l=58мм.
Высота заплепчика t=4мм.
Длина шпоночного паза 
.
По ГОСТ 8338-73 выбираем шариковый радиальный подшипник лёгкой серии 207, для которого:d=35мм; D=72мм; В=17мм; r=2мм; DW=11,112мм.
4.2. Тихоходный вал
Расчёт аналогичен расчёту быстроходного вала.
4.2.1. Предварительное значение диаметра участков вала под подшипники качения
=20МПа
[5] стр.3
4.2.2. Конструирование вала
Размеры конца вала под посадку упругой втулочной-пальцевой муфты.
Диаметр d=35мм.
Длина ступени l=58мм.
Высота заплепчика t=4мм.
Длина шпоночного паза .
Диаметр под уплотнение 
.
По ГОСТ 8338-73 выбираем шариковый радиальный подшипник лёгкой серии 207, для которого:d=35мм, D=72мм, В=17мм, r=2мм, DW=11,112мм.
4.2.3. Конструирование колеса
Колесо – кованное.
d2=292мм; df2=284мм; da2=299мм; bw2=35мм.
Диаметр ступицы dст=1,5dуп2+10=
.
Длина ступицы 
.
Толщина обода:
.
Принимаю
.
Толщина диска: 
.
5. Конструктивные размеры корпуса
5.1. Толщина стенки корпуса и крышки
Диаметр стяжных болтов:
.
Длина штифта:
.
6. Компоновка
61. Зазор между габаритами передачи и стенками редуктора
62. Расстояние между дном корпуса и поверхностью колёс
6.3. Подшипниковые гнёзда
Предварительно намечаю радиально-упорные шарикоподшипники лёгкой серии; габариты подшипников выбираю по ГОСТ 8338-73, по посадочным диаметрам соответствующих участков валов.
Для смазывания подшипников применяю картерный способ – смазываются тем же маслом что и зубчатая передача.
Характеристики выбранных подшипников: d=35мм; D=72мм; В=17мм4 r=2мм; DW=11,112мм;Cr=25,5kH;C0r=13,7kH.
Для защиты подшипников от продуктов износа и избыточного смазывания, применяю масло отражающие шайбы.
6.4. Выбор масла
При вязкости
, и скорости 
выбираем масло
И-Г-А-68.
Количество масла:
.
Уровень погружения колёс:
.
7. Расчёт подшипников. Проверка долговечности
Ведущий вал
Из предыдущих расчётов имеем: Ft=5437H; Fr=1979H; Fa=1662H.
7.1. Определение реакций опор. Составление расчётной схемы
Конец вала соединяется с валом электродвигателя ремённой передачи. Направление силы от шкива Fn принимаю таким, чтобы оно совпадало с направлением силы Ft.
7.1.1. Определение опорных реакций в вертикальной плоскости
Проверка:
7.1.2. Определение опорных реакций в горизонтальной плоскости
Проверка: 
7.1.3. построение эпюр
7.2. Определение радиальных нагрузок
Наиболее нагружен первый подшипник.
Осевые нагрузки на подшипник: Fa1=FA=1662; Fa2=0.
7.3. Эквивалентная динамическая нагрузка
Эквивалентная динамическая нагрузка подшипника 1:
;
где: V –коэффициент вращение, V
KБ – коэффициент безопасности, KБ=1,3 [6] стр.13,табл.5.4;
Kт – температурный коэффициент, Kт=1 [6] стр.13,табл.5.5;
X ,Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок.
Параметр осевого нагружения равен:
;
при 
Эквивалентная динамическая нагрузка подшипника 2:
Более нагружен первый подшипник.
7.4. Расчётный ресурс подшипника
;
где: m=3;
C- динамическая грузоподъёмность подшипника, С=25,5 Кн.
а1,а23 – коэффициенты, а1=1, а23=0,7.
что больше требуемого ресурса 7665ч, принимаю данные подшипника.
Ведомый вал
Несёт такие же нагрузки, как и ведущий.
7.5. Определение реакций опор. Составление расчётной схемы
Конец вала соединяется с барабаном конвейера упругой муфтой. Направление силы от муфты FM принимаю таким, чтобы оно совпадало с направлением силы Ft.
Определяю силу действующую от муфты:
;
где: Т3 – крутящий момент на ведомом валу, Т3=796 Н;
D0 – диаметр действия окружной силы муфты, D0=150мм.
7.5.1. Определение опорных реакций в вертикальной плоскости
Проверка:
7.5.2. Определение опорных реакций в горизонтальной плоскости
Проверка: 
7.6. Определение радиальных нагрузок
Наиболее нагружен первый подшипник.
Осевые нагрузки на подшипник: Fa1=FA=1662; Fa2=0
7.7. Построение эпюр
7.8. Эквивалентная динамическая нагрузка
Эквивалентная динамическая нагрузка подшипника 1:
;
где: V –коэффициент вращение, V
KБ – коэффициент безопасности, KБ=1,3 [6] стр.13,табл.5.4;
Kт – температурный коэффициент, Kт=1 [6] стр.13,табл.5.5;
X ,Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок.
Параметр осевого нагружения равен:
;
при 
Эквивалентная динамическая нагрузка подшипника 2:
Более нагружен первый подшипник.
7.9. Расчётный ресурс подшипника
;
где: m=3;
C- динамическая грузоподъёмность подшипника, С=25,5 Кн.
а1,а23 – коэффициенты, а1=1, а23=0,7.
что больше требуемого ресурса 7665ч, принимаю данные подшипника.
Полумуфту следует установить на
цилиндрическом конце вала диаметром d = 30 по переходной посадке H7/к6. Конец вала и
ступица полумуфты выполнены длиной 
.
Наибольший длительно действующий вращающий момент
T
= 796000 Нм. Коэффициент
перегрузки 
.
Вращающий момент передается обыкновенной призматической шпонкой с закругленными торцами. Осевое фиксирование полумуфты осуществляется установочным винтом, который стопорится от самоотвинчивания пружинным замковым кольцом.
По диаметру вала d = 30 мм выбираем обыкновенную призматическую
шпонку шириной в = 10 мм; высотой h = 8 мм; длиной ℓ = 45 мм; с глубиной паза вала 
Рабочая длина шпонки:
Номинальное давление на поверхности контакта боковой грани шпонки с пазом ступицы полумуфты по формуле (2.1):
Допускаемые давления в неподвижном соединении со стандартной шпонкой при переходной посадке: (табл. 2.1, [1]):
Условие износостойкости шпоночного соединения:
-
выполняется.
Условие прочности на смятие шпоночного соединения
-
выполняется.
Колесо
устанавливаем на вал диаметром d = 45 мм по переходной посадке H7/s6. По
диаметру вала выбираем обыкновенную призматическую шпонку шириной в = 14мм,
высотой h = 9 мм,
длиной L = 33 мм, с глубиной паза вала 
Рабочая
длина шпонки: 
.
Номинальное давление на поверхности контакта боковой грани шпонки с пазом:
Допускаемые давления в неподвижном соединении
со стандартной шпонкой при переходной посадке: из табл. 2.1, [2]: 
Условие (2.3) износостойкости шпоночного
соединения: 
- выполняется.
Условие
(2.2) прочности на смятие шпоночного соединения: 
- выполняется.
Конструкция установки состоит из цилиндрического редуктора, зубчатой
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
