Проектирование привода двухвалкового рольганга, страница 7

Таким образом, условия прочности и жесткости выполняются. По этим условиям диаметр вала можно сохранить.

8.3. Четвертый вал.

Т₄=1022,58 Н×м, n₄=53,46 мин^-1, диаметр колеса dк=456 мм (z=304, m=1,5), b=0; материал вала - сталь 45ХН, улучшенная, sв=850 МПа, sг=600 МПа. Срок службы длительный, нагрузка близка к постоянной, допускается двух кратная  кратковременная перегрузка.

Решение:

1.1. Определяем силы в зацеплении:

Находим усилие от муфты:

Н

2.1.Находим реакции в вертикальной плоскости:                    R_А^В+R_В^В =F_r

R_В^В×288–F_r×213=0 ÞR_В^В=1207,3 Н

R_А^В=Fr- R_В^ВÞR_А^В=425,11Н

2.2. Находим реакции в горизонтальной плоскости:                  R_А^Г+R_В^Г =F_t –F_M

R_В^Г×288 –F_t×213 –F_M×356=0 ÞR_В^Г=-2335,49 Н

R_А^Г=F_tШ -F_tК ^Г+R_В^ГÞR_А^Г=-2423,32 Н

Минус показывает то, что направление реакции противоположно выбранаму.

3. Уточняем диаметр вала:

4. Разрабатываем конструкцию вала и по чертежу оцениваем его размеры:

диаметр в месте посадки колесо dк=35 мм; диаметр в месте посадки подшипников dп= dш-5=40 мм; ;  диаметр  в месте посадки звездочки d_M=dп-5=35 мм.

9.Подбор подшипников для валов редуктора.

9.1. Первый вал.

Ис­пользуя данные предыдущих расчетов: диаметр в месте посадки подшипников dп=35 мм, п =673,6 мин^-1, режим нагрузки II, допускаются двукратные кратковременные перегрузки, температура подшипника t<100 С°: D=72, B=17, a=12, r₁=2, r₂=1

F_a=285,73 Ннаправлена в сторону левой опоры.

Решение: Учитывая сравнительно небольшую осевую силу Fа, предваритель­но назначаем шариковые радиально-упорные подшипники легкой серии, условное обозначение 36208, для которых по каталогу С =24000 Н, Со =18100 Н. Выполняем проверочный расчет только подшипника правой опоры, как наиболее нагруженного. Определяем эквивалентную нагрузку по формуле. Предварительно находим:

F_a/С_о =285,73/18100= 0,0158

По таблице находим е=0,22 и далее при V=1 (вращается внутренне кольцо):

F_а/(V×F_r)= 285,73/1639,65= 0,174 <е.

При этом Х=1, У=0. По рекомендации к форму­ле, принимаем К_б= 1,3, К_Т=1.

По формуле находим нагрузку:      Р_Г= (1×1×1639,65)×1,3=2131,55  Н.

По таблице  Кне= 0,25; по формуле: m=3

-

  - суммарное время работы подшипника

L_hE=K_НЕ×L_h=0,25×35317,8=88229,45 ч – эквивалентная долговечность

K_НЕ – коэффициент режима нагрузки

 По формуле находим ресурс:       L_E=60×10^-6×L_hE=60×10^-6×8829,45×673,6=356,85млн. об.

По формуле, при а₁=1 и а₂=1 находим динамическую грузоподъемность:

Н

Проверяем подшипник по статической грузоподъемности. По формуле,  при  Xо=0,5 и   Yо=0,3  с учетом  двукратной перегрузки:

Ро=2(0,5×1639,55+0,3×285,73)=1811,1 Н<Со=18100 Н

Условие соблюдается.

Выбираем шпонку под звездочку для открытой передачи: шпонка 8x7x20 ГОСТ 23360-78

d=30 мм; b=8 мм; h=7 мм;t₁=4 мм; t₂=3,3 мм.

9.2. Второй вал.

Ис­пользуя данные предыдущих расчетов: диаметр в месте посадки подшипников dп=30 мм, п₃=168,4 мин^-1, режим нагрузки II, допускаются двукратные кратковременные перегрузки, температура подшипника t<100 С°: D=72, B=19, a=26, r₁=2, r₂=1.

F_a=266,17 Ннаправлена в сторону правой опоры.

Решение: Учитывая сравнительно небольшую осевую силу Fа, предваритель­но назначаем шариковые радиально-упорные подшипники средней серии, условное обозначение 46306, для которых по каталогу С =25600 Н, Со =18700 Н. Выполняем проверочный расчет только подшипника левой опоры, как наиболее нагруженного. Определяем эквивалентную нагрузку по формуле. Предварительно находим:

F_a/С_о =266,17/18700= 0,0142

По таблице находим е=0,68 и далее при V=1 (вращается внутренне кольцо):

F_а/(V×F_r)= 266,17/6991,94= 0,038 <е.

При этом Х=1, У=0. По рекомендации к форму­ле, принимаем К_б= 1,3, К_Т=1.

По формуле находим нагрузку:

Р_Г= (1×1×6991,94)×1,3=9089,52  Н.

По таблице  Кне= 0,25; по формуле: m=3

 - суммарное время работы подшипника

L_hE=K_НЕ×L_h=0,25×5211,08=1302,77 ч – эквивалентная долговечность

 По формуле находим ресурс:

L_E=60×10^-6×L_hE=60×10^-6×1302,77×168,4=13,16млн. об.