Расчет быстроходной ступени. Проектный расчет валов. Расчет реакции опор тихоходного вала, страница 5

2.10.1 Эпюра моментов изгибающих в горизонтальной плоскости

Составляем расчётную схему вала.

Окружная сила: Ft=2427,208 H

Радиальная сила: Fr=929,5 H

Осевая сила: Fa=344,66 H

Делительный диаметр колеса: d2T=214,65

(Длина посадочного конца lMT=1,5.d=1,5.42=63, длина промежуточного участка lkб=1,2dп=49.1,2=58,8)

Строим эпюру моментов в горизонтальной плоскости. Загружение окружных сил Ft и вследствие неизбежности соединяемых валов нагружают вал дополнительной силой FМ – окружная сила муфты.

Направление силы FМ в отношении силы Ft может быть любым (зависит от случайных неточностей монтажа). В расчётной схеме силу FМ направляем так, чтобы сна увеличивала напряжение и деформации от силы Ft (худший случай).

åМа=0          -FM.0,1794+XB.0,129+ Ft.0,042=0

åМВ=0         -FM.0,0504+XА.0,129- Ft.0,087=0

Проверка:

åХ=0 

Ft- FMА+ ХВ=0

(65)

 
2427,208-4196,4-3276,47+5045,67=0

0=0Þверно

2.10.2. Эпюра моментов изгибающих в вертикальной плоскости

Строим суммарную эпюру изгибающих моментов от сил Ft , Fr , Fa , Fm . Ординаты суммарной эпюры изгибающих моментов совместного действия находятся по формуле:

2.10.3. Эпюра крутящих моментов

Нагруженная пара сил Мвер=0,5.Ft .d2=0,5.2427,208.214=259711,256

и крутящий момент на полумуфте.

2.10.4. Суммарная моментов изгибающих

Определяем суммарные радиальные реакции:

(66)

 

Осевая сила  Fa воспринимается одним подшипником, т.е. ZA=0.

ZA= Fa=344,66 H.

В масштабе строим эпюры.

2.11. Расчёт подшипников качения тихоходного вала

При расчёте тихоходного вала были выбраны подшипник №36210 (лёгкая серия ).

Проверяемость правильности этого выбора

1) Определяем эквивалентную статическую нагрузку.

Наиболее нагруженная опора В, где действует радиальная  сила FrB, осевая Fa нагрузки.

Эквивалентную статическую нагрузку для радиально- упорных шарикоподшипников принимаем как наибольшее значение из двух следующих величин.

С00 FrB +Y0 Fa ,где Х0 и Y0 – коэффициент радиальной и статической нагрузок.

Х0=0,5  Y0 =0,43

С0=0,5.5079,874+0,43.344,66=2688,14 Н

Таким образом расчётные значения эквивалентной статистической нагрузки С0=2688,14 Н. Эту величину используем для расчёта эквивалентной динамической нагрузки. Расчёт на статистическую грузоподъёмность обычно проводят только при n<1 об/мин.

2). Определяем  эквивалентную динамическую нагрузку.

Коэффициенты  радиальной Х и осевой Y нагрузок определяют в зависимости от отклонения , Fa/ С0 по табл. 21(1). В нашем случае :

Следовательно Х=1 и Y=0.

Коэффициент безопасности находим по табл. 22(4).

Кб=1,2 - температурный коэффициент Kt=1,1. В нашем случае вращается внутренне кольцо, поэтому коэффициент вращения V=1.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку Р по формуле

Р=(XVFrB+YFa)KбKt

P=(1.1.5079,874+0.344,66).1,2.1,1=6705,433 Н

(67)

 
Динамическую грузоподъёмность С подшипника определяем по таблице 23(4). В зависимости от долговечности a=20000ч и частоты вращения n=100 об/мин находим  С/Р=4,93. Следовательно динамическая грузоподъёмность

С=4,93.6705,433=33057,7 Н

Данному значению динамической грузоподъёмности соответствует подшипник радиально- упорный однорядный лёгкой серии №36211, для которого С=58,4 кН, С0=34,2 кН.

2.12. Выбор муфты

Типоразмер муфты  выбираем по диаметру вала по величине расчётного крутящего момента:

Тр£КрТ£[T],  Kp=1

где  Т- номинальный момент,

Кр- коэффициент динамический или режима работы, учитывающий дополнительные динамические нагрузки на муфту.

Подбираем муфту для соединения вала электродвигателя с валами редуктора.

Исходные данные:

диаметр вала электродвигателя d=24 мм диаметр быстроходного вала редуктора d=15 мм.

Вращающий момент на валу электродвигателя:

По таблице 15.6 подбираем упругую полумуфту со звёздочкой (по ГОСТ 14084-76) с наружным диаметром D=63мм, внутренним диаметром d=16-18мм, L=77, [T]=25Hм, l=28мм, материал полумуфт – сталь 35, звёздочек – специальная резина.

Подбираем муфту для соединения на тихоходном вале редуктора с валом механизма пресса. Диаметр вала d=42мм.

Вращающий момент на валу

Т=260,5 Н.м

Кр=1 (табл. 15.1(5))

ТР=340.1=340 Н.м

По таблице 15.5(5) выбираем МУВП со следующими характеристиками: