Кинематический расчет привода. Порядок расчета цилиндрических передач с использованием блокирующих контуров, страница 4

                                                                                           L = 264 мм

Определим реакции опор

Плоскость ХZ:

∑М_С = 0

- Р_ТБ · L₁ + Р_ТТ (L₁+ L₂) + R_ХД · L = 0

- 2343 · 48 + 9375(48+156) + 264 · R_ХД = 0

1800036 = - 264 R_ХД

  R_ХД = - 6818,3 Н

∑М_Д = 0

 - Р_ТТ · L₃ + Р_ТБ (L₃+ L₂) - R_ХС · L =0

 - 9375 · 60 + 2343(60+156) – 264 · R_ХС = 0

 - 56412 = 264 R_ХС

 R_ХС = - 213 Н

 Проверка: ∑F_Х=0;    - R_ХС + Р_ТБ - Р_ТТ - R_ХД =0;  213 + 2343 – 9375 + 6818,3 = 0

Плоскость YZ:

  ∑М_С = 0

Р_rБ · L₁ - Р_rБ  + Р_rТ (L₁+ L₂) + Р_аТ  - R_УД ·L = 0

866,2 · 48 – 419  + 3494 (48+156) + 770,1  - R_УД · 264 = 0

725364,8 = 264 R_УД

 R_УД =2747,6 Н

∑М_Д = 0

- Р_rТ · L₃ +  Р_аТ  - Р_rБ (L₃+ L₂) - Р_аБ  + R_УC · L = 0

- 3494 · 60 + 770,1 - 866,2(60+156) – 419  + 264 R_УC = 0

- 425728 = - 264 R_УC

 R_УC = 1612,6 Н

Проверка: ∑F_У=0;   - R_УC  + Р_rБ + Р_rТ - R_УД = 0; - 1612,6 + 866,2 + 3494 – 2747,6 = 0

Определим суммарные реакции:

R_C = = = 1626,6 Н

R_Д = = = 7351,1 Н

Выбираем подшипники по более нагруженной опоре Д. Подбираем подшипник средней 308 ГОСТ 8338-75.

d = 40 мм

D = 90 мм

В = 23 мм

С = 31,3 кН

С₀ = 22,3 кН

Эквивалентная нагрузка:

 Р_Э = (ХVR_Д + YP_a) К_δ · К_Т

 R_Д = 7351,1 Н         Р_аТ = 770,1 Н

 V = 1 – вращение внутреннего кольца подшипника

 К_δ = 1 – нагрузка на подшипники спокойная без толчков

 К_Т = 1 – рабочая температура подшипника до 100º

 Вычисляем соотношение

 Р_а/ С₀ = 770,1/22300=0,034

Этой величине соответствует е =0,23

Отношение Р_а/ R_Д = 770,1/7351,1=0,1 > е, то

Х=0,56 и  Y=1,93

 Р_Э = (0,56·1·7351,1 + 1,93·770,1)·1·1 =5602,6 Н или 5,6 кН

 Определяем расчетную долговечность

 L = = = 174 млн. об.

 Определяем расчетную долговечность в часах:

 L_H =  = = 12,1 ·10³ ч

Построим эпюры

Рассмотрим плоскость YOZ:

Участок  0 ≤ х ≤ 48

М_изг1 = - R_УC · х

При х =0,   М_изг1 = 0

При х = 48,  М_изг1 = - 1612,6 · 48 = 77,4 · 10³ Н·мм

Участок 48 ≤ х ≤ 204

М_изг2 = - R_УC · х + М₂+ Р_rБ(х - L₁);                 М₂ = Р_аБ

При х=48,  М_изг2 = - 1612,6 · 48 + 419 + 866,2(48 - 48)  = 52 · 10³ Н·мм

При х=204,  М_изг2 = - 1612,6 ·204 + 419 + 866,2(204 - 48)  = - 140 · 10³ Н·мм

Участок  0 ≤ х ≤ 60

М_изг3 = - R_УД · х

При х=0,    М_изг3 =0

При х = 60,   М_изг3 = 2747,6 · 60 = 165 · 10³ Н·мм

Рассмотрим плоскость XOZ:

Участок  0 ≤ х ≤ 48

М_изг1 = - R_ХC · х

При х =0,   М_изг1 = 0

При х=48,   М_изг1 = 213 · 48 = 10 · 10³ Н·мм

Участок 48 ≤ х ≤ 204

М_изг2 = - R_ХC · х + Р_ТБ(х - L₁);                

При х=48,    М_изг2 = 213 · 48 = 10 · 10³ Н·мм

При х=204,   М_изг2 = 213 · 204 + 2343 · 156 = 408 · 10³ Н·мм

Участок  204 ≤ х ≤ 264

М_изг3 =  - R_ХC · х + Р_ТБ(х - L₁) – Р_ТТ(х – L₁ – L₂)

При х=204,    М_изг3 =  213 · 204 + 2343(204 - 48) – 9375(204–48–156)= 408 · 10³ Н·мм 

При х=2064,    М_изг3 =  213 · 264 + 2343(264 – 48) – 9375 (264 – 48 – 156) = 0  

Промежуточный вал

    

Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки выбираем призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок, пазов и длины по СТ СЭВ 189-75. Материал шпонок – сталь 45, нормализованная.

 Промежуточный вал

На смятие будем проверять шпонку под колесом, поскольку шестерню мы изготавливаем заодно с валом.

d_К2 = 48 мм;  b = 14 мм;  h = 9 мм;   t₁ = 5,5 мм;   t₂ = 3,8 мм

Длина шпонки  L= 55 мм (при ширине ступицы колеса L_СТ2 = 65 мм)

Момент на промежуточном валу М₂ = 300 · 10³ Н · мм

σ_СМ =  ≤ [σ]_СМ

 σ_СМ = = 88 Н/мм² < [σ]_СМ