Проектирование привода моечного барабана (мощность на валу смесителя - 3 кВт, срок службы привода - 2 года)

условное обозначение 215, для которых по каталогу С =70200 Н, Со =45000 Н. Выполняем проверочный расчет только подшипника левой опоры, как наиболее нагруженного. Определяем эквивалентную нагрузку по формуле. Предварительно находим:

F_a/С_о =0/45000= 0

По таблице находим е=19 и далее при V=1 (вращается внутренне кольцо):

F_а/(V×F_r)= 0/8566,2= 0<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= (1×1×8566,2)×1,3=11136,06  Н.

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

-

  - суммарное время работы подшипника

L_hE=K_НЕ×L_h=0,25×=91189,06 ч – эквивалентная долговечность

K_НЕ – коэффициент режима нагрузки

 По формуле находим ресурс:       L_E=60×n10^-6×L_hE=60×10^-6×91189,06 ×11,466=62,73 млн. об.

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

Н =>использование возможно, так как это значение меньше паспортного значения.

Проверяем подшипник по статической грузоподъемности. По формуле,  при  Xо=0,6 и   Yо=0,5  с учетом  двукратной перегрузки:

Ро=X₀×Fr+Y₀×Fa=2(0,6×8566,2+0,5×0)=10279,44 Н<Со=45000 Н

Условие соблюдается.

11. Расчет и выбор посадки для подшипника качения

       По параметрам заданным на чертеже выбираем подшипник

Подшипник качения радиальный, средней серии:            № 215

Грузоподъемность:                                                      С=70,2 кН

Класс точности:                                                           0

Радиальная нагрузка:                                            

1.  Из таблиц берем техническую характеристику подшипника ГОСТ 8338-57:

внутренний диаметр подшипника:                                   ,

наружный диаметр подшипника:                        

ширина кольца:                                                       

радиус фаски:                                                       r=0,0025

2.  Режим работы нормальный.

3.  По характеру нагрузки подшипника в зависимости от вращения вала или корпуса определить интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности циркуляционно – нагруженного кольца.

Определим радиальную нагрузку на опору:

,

где      – радиальная нагрузка на опору,

      – рабочая ширина посадочного места ,

 - динамический коэффициент посадки, зависящий от нагрузки (при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации, ; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации, )

– коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале и тонкостенном корпусе (при сплошном вале )

– коэффициент неравномерности распределения нагрузки  между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки  на опору. (Для радиальных или радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом ).

4.  По величине  определяем посадку с натягом для циркуляционно – нагруженного кольца подшипника на вал:

Æ.

5.  По величине  определяем посадку с натягом для местно – нагруженного кольца подшипника в корпус:

Æ

В соответствие с выбранными посадками подшипника на вал и в корпус по ГОСТ 25347-82 на поля допусков цилиндрических соединений устанавливаем предельные отклонения.

12. Проверка шпоночных соединений.

12.1. Первый вал (входной).

Рассчитать подвижное соединение конической шестерни редуктора с валом при данных Т=173,27 Н×м; п=183,2 мин^-1, режим нагрузки П (работает большую часть времени с номинальной нагрузкой), диаметр вала d_В=32 мм, диаметр зубчатого венца d_w=57,75мм, ширина венца b=34 мм, материал рабочих поверхностей - сталь 40Х,  средние условия смазки.

Решение: По ГОСТу 23360-78: d_В=32 мм, l_р=32 мм, b=10 мм, h=8 мм, t₁=5 мм, t₂=3,3 мм, s=0,4…0,6 (Шпонка 10x8x32 ГОСТ 23360-78).

Расчет на смятие.

 МПа < [s_см]

К_З=2,2, К_ПР=1,8, К_П=1, К_Д=1,5, s=1,25

По смятию рабочих поверхностей соединение имеет большой запас.

Расчет на износ.

N=60×t×n=60×10000×183,2=1,099×10⁸

К_З^’=2,5; К_С=1; К_ОС=1,25; К_Ц=1,032; К_Н=0,63; =1,8 [s_см]_усл=110 МПа.

По формуле:

МПа < s_см

Так как условия проверки не выполняются, необходимо применение шлицевого соединения. Назначаем шлицевое соединение конструктивно в зависимости от диаметра вала

Решение: По ГОСТу 21425-75: z=6, d=28 мм,D=32мм, l_р=56 мм, b=7 мм, d₁=26,7 мм, а=4,03 мм, с=0,3 мм, r=0,2 (Шлицы 6x28x32x7 ГОСТ 21425-75).

Расчет на смятие.

 МПа < [s_см]

                              К_З=2,1, К_ПР=1,8, К_П=1, К_Д=1,5, s=1,25

Расчет на износ.

N=60×t×n=60×10000×183,2=1,099×10⁸

К_З^’=2,2; К_С=1; К_ОС=1,25; К_Ц=1,032; К_Н=0,63; =1,8 [s_см]_усл=110 МПа.

По формуле:

МПа > s_см

Расчет на безизносную работу. При 270 НВ (улучшение) [s_см]_бн= 0,032×270=8,64 МПа, что меньше ранее найденного s_см=24,55 МПа — срок службы соединения