Розрахунок та проектування приводу головного руху коробки швидкостей верстата, страница 4

1. Легка, застосовувана для рухливих чи слабко навантажених з'єднань (які припускають  осьове переміщення втулки по валу);

2. Середня, застосовується для помірковано навантажених з'єднань, у яких переміщення втулки відбуваються без навантаження;     

3. Важка, що призначена  для найбільш важких умов роботи, тобто навантаження знакозмінна  з ударами.

Рис.6.3 Шліцеве з’єднання

Розрахунок шліцьових з'єднань виконується звичайно як перевірочний по напругах зминання по наступній формулі:

 

де   - напруга зминання, ;

       - розрахунковий момент, що крутить,   ;

        - середній діаметр шліцьового з'єднання,

                                                         де  - діаметр вала, мм;

       - діаметр западин зубів, мм.

      - число шліців;

           - висота поверхні  контакту, мм:                                                               

де   - довжина шліців, на якій знаходиться зубчастого колеса, чи  муфти;

 - коефіцієнт, що враховує нерівномірність  розподілу                навантаження між шліцами

      

 

Розрахунок  для першого валу:

 

Розрахунок  для другого валу:

 

6.7 Вибір підшипників, які встановлюються на валах та шпинделях

Підшипники коливання є основним видом опор. Їх широке використання на виробництві обумовлено такими перевагами: малий момент тертя, простий монтаж та експлуатація, малий видаток змазки, висока ступінь стандартизації та централізованого виробництва, висока навантажена здібність на одиницю поверхні підшипника, менші вимоги до термообробки, посадочних шийок валів, надійна праця за умов частої зупинки та пуску привода.

До недоліків підшипників коливання  відносять низьку довговічність за умови високих швидкостей  та ударних навантажень, великих розсівів (зменшування) терміну служби, великі радіальні розміри та маса, велика поперечна жорсткість, підвищена характеристика при високих швидкостях, необхідність спеціального обладнання. Характеристикою шарикового радіального однорядного підшипника є нерозбірний найбільш простий та дешевий, використовується в якості універсальних опор в різноманітних вузлах. Призначений для отримання радіальних навантажень при високих частотах обертання, також може отримувати і реверсивну осьову силу (навантаження) в межі від 70% від невикористаного радіального навантаження.  Область застосування: жорсткий двохопорні вали з відстанню між опорами . Характеристики та основні елементи приведені в таблиці 15 стр.255 [1].

Підшипники коливання вибирають по динамічній та статичний вантажопідйомності. Вибір раціонального розміру підшипника залежить від характеру навантаження, його величини, направлення, частоти обертання, умов експлуатації.

По динамічній вантажопідйомності підшипники вибирають при частоті обертання  .

Так як були вибрані попередньо по діаметру вала, то розрахунки зводяться до перевірки вибраного підшипника та уточнювання його типу, діаметру, серії (були вибрані шарикові радіальні однорядні підшипники по ГОСТу 8338-85, (табл.9.6, [1]).

Вибір підшипника по динамічній вантажопідйомності складається у перевірці його розрахункової довговічності при заданих умовах праці.

Номінальна довговічність підшипника в мільйонах обертів: , де с - динамічна вантажопідйомність даного розміру підшипника  Н;

е - еквівалентне розрахункове  навантаження на підшипник  Н;

 р – ступеневий покажчик для шарикопідшипників, р=3.

Номінальна довговічність підшипника Lh  зв’язана з довговічністю L

.

Еквівалентна завантаженість для радіальних підшипників –це постійна радіальна завантаженість, яка у випадку прикладання її до підшипника з обертаючим внутрішнім колом забезпечує таку довговічність, яку підшипник буде мати при дійсних умовах навантаження та обертання: Р=(XvF_r+YF_a)kk_r, (табл.6.4 [1]);