VIII. Проверка долговечности подшипника

Ведущий вал. Из предыдущих расчетов имеем:

F_t1 =1250 Н, F_r1 = 466,6 Н и F_a1 = 285 Н.

Нагрузка на вал от шкива поликлиновой ременной передачи F_в =1951Н. Составляющие этой нагрузки sin45=1379,6Нм.

Из первого этапа компоновки l₁ =40,5 мм и l₂=44,5 мм. Реакции опор:

в плоскости xz

Проверка:

В плоскости yz:

Проверка:

Суммарные реакции:

Выбираем подшипники по более нагруженной опоре 2.

Радиальные шарикоподшипники 304 средней серии (см. табл. П3[1]): d=20 мм, D=52 мм, B=15 мм , C=15,9 кН , C₀=7,8 кН.

Отношение этой величине (по табл.9.18) соответствует е=0,24

Отношение >e

Следовательно, Х=0,56 Y=1,9. Поэтому , т. к. К_б=1 для цилиндрических зубчатых передач.

Расчетная долговечность, млн. об.

Расчетная долговечность, ч.

здесь n = 382 об/мин - частота вращения ведущего вала.

Ведомый вал несет нагрузки:

F_t = 1250 H, F_r=466,6 Н и F_a =285 Н; из первого этапа компоновки l₃ = 44,5мм.

Реакции опор:

в плоскости xz

в плоскости уz

Проверка:

Суммарные реакции:

Выбираем подшипники по более нагруженной опоре 1.

Намечаем радиальные шарикоподшипники 306 (см. приложение, табл. П3[1]):d=30 мм, D=72мм , B=19мм, C=28,1 кН, C₀=14,6 кН.

Отношение этой величине (по табл.9.18[1]) соответствует e = 0,20 (получаем интерполируя).

Отношение >e

Следовательно, Х=0,56 Y=1,2. Поэтому , т. к. К_б=1 для цилиндрических зубчатых передач.

Расчетная долговечность, млн. об.

Расчетная долговечность, ч.

здесь n = 95,5 об/мин - частота вращения ведомого вала.

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 ч (таков ресурс самого редуктора), Но не должен быть менее 10000 ч (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 304 имеют ресурс L_h= 292 • 10³ ч, а подшипники ведомого вала 306 имеют ресурс L_h=567• 10³ ч.

Быстроходный вал

Вертикальная плоскость.

Определяются изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

Горизонтальная плоскость.

Определяются изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

Тихоходный вал

Горизонтальная плоскость.

Определяются изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

Вертикальная плоскость.

Определяются изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

IX. Второй этап компоновки редуктора.

Второй этап компоновки имеет целью конструктивно офор­мить зубчатые колеса, валы, корпус, подшипниковые узлы и подготовить данные для проверки прочности валов и не­которых других деталей.

Вычерчиваем шестерню и колесо по конструктивным раз­мерам, найденным ранее. Шестерню выполняем за одно целое с валом. Конструируем узел ведущего вала:

а) наносим осевые линии, удаленные от середины редуктора на расстояние l₁. Используя эти осевые линии, вычерчиваем в разрезе подшипники качения (можно вычерчивать одну поло­вину подшипника, а для второй половины нанести габариты);

б) между торцами подшипников и внутренней поверхностью стенки корпуса вычерчиваем мазеудерживающие кольца. Их торцы должны выступать внутрь корпуса на 1—2 мм от внутренней стенки. Тогда эти кольца будут выполнять одновременно роль маслоотбрасываюшнх колец. Для уменьшения числа ступеней вала кольца устанавливаем на тот же диаметр, что и подшипники. Фиксация их в осевом направлении осуществляется заплечиками вала и торцами внутренних колец подшипников;

в) вычерчиваем крышки подшипников. Войлочные и фетровые уплотнения применяют главным образом в узлах, заполненных пластичной смазкой. Уплотне­ния манжетного типа широко используют как при пластич­ных, так и при жидких смазочных материалах;

г) переход вала к присоединительному концу выполняют на расстоянии 10—15 мм от торца крышки под­шипника так, чтобы ступица муфты не задевала за головки болтов крепления крышки.

Длина присоединительного конца вала определя­ется длиной ступицы муфты. Аналогично конструируем узел ведомого вала. Обратим внимание на

следующие особенности:

а) отложив от середины редуктора расстояние l₂ , проводим осевые линии и вычерчиваем подшипники;

б) вычерчиваем мазеудерживающие кольца, крышки под­шипников с прокладками и болтами;

в) откладываем расстояние l₃ и вычерчиваем шестерню зубчатой передачи; Переход от 40 мм к 35 мм смещаем на 2 — 3 мм внутрь подшипника с тем, чтобы гарантировать прижатие кольца к внутреннему кольцу подшипника (а не к валу!).

На ведущем и ведомом валах применяем шпонки призма­тические со скругленными горцами по ГОСТ 23360-78. Вы­черчиваем шпонки, принимая их длины на 5-10 мм меньше длин ступиц. Непосредственным измерением уточняем расстояния между опорами и расстояния, определяющие положение зубчатых ко­лес и звездочки относительно опор. При значительном изме­нении этих расстояний уточняем реакции опор и вновь про­веряем долговечность подшипников.

X. Выбор муфты.

Для соединения выходных концов двuгameля и быстроходного вала редуктора, установленных, как правило, на общей раме, применены упругие втулочно-пальцевые муфты и муфты со звездочкой. Эти муфты обладают достаточными упругими свойствами и малым моментом инерции для уменьшения пусковых нагрузок на соединяемые валы.

Муфты упругие втулочно-пальцевые.Муфты получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и удобству замены упругих элементов. Однако они имеют небольшую компенсирующую способность и при соединении несоосных валов оказывают большое силовое воздействие на валы и опоры, при этом резиновые втулки быстро выходят из строя.

Основные параметры, габаритные и присоединительные размеры муфт, допускаемые смещения осей валов определяют по табл.К21.

Полумуфты изготовляют из чугуна марки СЧ 20 (ГОСТ 1412—85) или стали 30 Л (ГОСТ 977—88); материал пальцев — сталь 45(ГОСТ 1050—88); материал упругих втулок — резина с пределом прочности или разрыве не менее 8 Н/мм².