Кинематический расчет привода. Подбор электродвигателя. Уточнение передаточных чисел привода. Определение частот вращения и вращающих моментов на валах привода, страница 6

Диаметр под подшипник  [1]:

,

=30мм

Принимаем dп=40мм, проверив подшипники на долговечность.

Принимаем

Диаметр под колесо: dk≥dшестерни=56.56мм

Принимаем dk=60мм (dст=1,6*dк=96мм,  lст=1,1*dк=66мм)

Тихоходный (выходной) вал

Диаметр концевого участка вала [1]:

;

Принимаем диаметр концевого участка вала dт = 53 мм; тип концевого участка – цилиндрический (ГОСТ 12080 – 66).

Диаметр посадочного места под подшипник [1]:

, где tцил – высота заплечика, выбираемая в зависимости от диаметра концевого участка вала, мм.

Для dт = 53 мм tцил = 4,5 мм ([1], c. 42), следовательно

Принимаем диаметр посадочного места под подшипник dт.П = 65 мм.

Диаметр буртика под подшипник [1]:

, где r – координата фаски подшипника, выбираемая в зависимости от диаметра концевого участка вала, мм.

Для dб = 63 мм r = 3 мм ([1], c. 42), следовательно

Принимаем диаметр буртика под подшипник dт.БП = 70 мм.

Диаметр вала под колесо тихоходной ступени [1]:

;

.

Остальные размеры валов определяются конструктивно.

3.2 Подбор подшипников. Проверочный расчет подшипников на долговечность

Подбор подшипников быстроходного (входного) вала

Исходные данные:

tå = 16000 ч;

Ft = 186,54 H;

Fr = 512,8 H;

Fа = 1575,25H;

dб.П = 40 мм;

l = 204 мм;

c = 105 мм;

d = 40 мм.

Со стороны муфты на вал действует радиальная сила Fм, вычисляемая по формуле [1]:

.

Действие осевой силы Fа заменяем моментом Ма:

Ма= Fа d/2 = 31505 Н∙мм.

Выбираем схему установки подшипников “враспор”.

Вычислим реакции опор в плоскости yoz.

åM1y = 0;

åM2y = 0;

Вычислим реакции опор в плоскости xoz.

åM1x = 0;

åM2x = 0;

Определяем общую радиальную нагрузку:

Для обеих опор предварительно принимаем шариковые радиально-упорные средней серии 36308 ГОСТ 831 – 75. Из табл. 24.10 [1] для принятых подшипников находим:

Сr = 53900 H; Сr0 = 32800 H.

Так как опора 2 нагружена меньше, то дальнейший расчет будем проводить для нее.

Принимаем коэффициент вращения кольца V = 1, так как вращается внутреннее кольцо подшипника.

Находим относительную осевую нагрузку [1]:

i*Fа2/ Сr0сумм = 1575.25/65600 = 0,048

Для полученного значения относительной осевой нагрузки по табл. 7.1 [1] принимаем значения коэффициентов:

Х = 0.74; Y = 2.35; e = 0,35;

Проверим полученные коэффициенты [1]:

Fа2/(V∙Fr2)= 1575.25/(1∙587.847) = 2.68 > e, следовательно Х = 0.74; Y = 2.35.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка вычисляется по формуле [1]:

                                         Pr = (V∙X∙Fr2 + Y∙Fа2)∙Kб∙Кт,                                    (17)

где Kб – коэффициент безопасности; Кт – температурный коэффициент.

Значение коэффициента безопасности Kб принимают по табл. 7.4 [1]: Kб = 1.

Значение температурного коэффициента Кт принимают в зависимости от рабочей температуры: при tраб £ 100 °С  Кт = 1 ([1], c. 107).

Подставим все значения коэффициентов и величин в выражение (17):

Pr = (1∙0,74∙587,847 +2,35∙1575,25)∙1∙1 = 4136,84 Н.

Расчетный ресурс Lsah подшипника, ч [1]:

                                                                                (18)

где а1 – коэффициент долговечности в функции необходимой надежности; а23 – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации; к – показатель степени.

Коэффициент долговечности а1 принимают по табл. 7.5 [1]: а1 = 1.

Коэффициент а23 принимают в зависимости от типа подшипника. В данном случае а23 = 0,7 ([1], c. 108).

Показатель степени для шариковых подшипников к = 3 ([1], c. 108).

Подставим все значения коэффициентов и величин в выражение (18):

Так как L10ah >tå (22379 > 16000), то есть расчетный ресурс больше требуемого, следовательно, предварительно принятые подшипники 36308 ГОСТ 831 – 75 пригодны.

Подбор подшипников промежуточного вала

Исходные данные: