Розрахунок валів, підшипників та шпонок черв’ячного редуктора

4.4. Розрахунок валів, підшипників та шпонок черв’ячного редуктора .

4.4.1. Початкові дані:

- крутний момент на валу черв’яка  Т=53 Нм; на валу черв’ячного колеса Т=1193Нм;

- ширина вінця колеса мм;

- довжина нарізувальної частини черв’яка b₁=157,4 мм;

- мінімальний діаметр вала мм;

- діаметри початкових кіл колеса та черв’яка d_w1=112 мм ;

d_w2=480 мм;

- строк служби редуктора t=20000 год

4.4.2. Визначення навантаження на вали.

В зачепленні виникає три сили (див. рис.4.5):

4.4.2.1 Визначення окружних сил,що діють на колесо та черв’як.

F_t1=2T₁/ d_w1=2*53*10³/112=946,4 H;

F_t2=2T₂/ d_w2=2*1193*10³/480=4970 H;

  4.4.2.2 Визначення радіальних сил, що діють на колесо та черв’як.

,де α=20⁰ – кут зачеплення.

  4.4.2.3 Визначення осьових сил, що діють на колесо та черв’як.

  4.4.3 Для виготовлення вала вибираємо середньовуглецеву сталь 45 за ГОСТ 1050-77 із загартуванням до 45…50HRC – для черв’яка та нормалізацією для колеса.

Механічні властивості сталі:

4.4.4 Визначаємо найменші діаметри валів з умов міцності на кручення:

допустиме напруження;

Черв’ячний вал Т_в=53 Нм

Приймаємо d_r=30 мм

Черв’ячне колесо Т=1193 Нм

Приймаємо d_к=58 мм

4.4.5 За рекомендаціями компоновочну схему валів

 

4.4.6 Попередній підбір підшипників:

Згідно рекомендацій вибираємо підшипники за діаметром вала. Для черв’яка приймаємо два радіально-упорні конічні однорядні роликопідшипника 7308 середньої серії типу 7000 за ГОСТ 333-79 зі схемою установки «у розпір», що мають слідуючі розміри та характеристики:

D=90 мм; d=40 мм; T_max=25,5 ; α=11⁰.Статична вантажопідйомність С=61000 Н,динамічна вантажопідйомність С=61000 Н, пораметр е=0,28.

Для вала приймаємо черв’ячного колеса приймаємо два радіально-упорні конічні однорядні роликопідшипника 7211 легкої серії типу 7000 за ГОСТ 333-79 зі схемою установки «у розпір», що мають слідуючі розміри та характеристики:

D=100 мм; T_max=22,75 ; α=14⁰.Статична вантажопідйомність С=46000 Н,динамічна вантажопідйомність С=57900Н, пораметр е=8мм.

4.4.7 Складаємо розрахункові схеми та визначаємо остаточні розміри валів.

4.4.7.1 Визначення розмірів черв’яка.