Расчет подшипников быстроходного вала

Определяем полые реакции в опорах А и В

= Кн (5.1)

= кН (5.2)

– осевая нагрузка

Наибольшую радиальную нагрузку испытывает подшипник в опоре A

Расчет подшипника на долговечность

(5.3)

Принимаем для подшипника 207 ГОСТ 8338-75 Сr = 25,5 кН; Соr = 13,7 кН

Рассчитаем долговечность подшипника в опоре A

(5.4)

Принимаем коэффициент осевого нагружения е = 0,19 [4]

(5.5)

Поэтому Х = 1; Y=0 [4]

Определяем эквивалентную радиальную нагрузку

(5.6)

Расчет подшипников тихоходного вала

= 4.3 кН

= 5.37 кН

Подшипник 212 ГОСТ 8338-75 Сr = 52 кН; Сor = 31кН; Fa = 0, поэтому X = 1; У = 0 [4]

Расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику в опоре В.

Долговечность подшипников обеспечена.

Расчет шпоночных соединений

Производим расчет шпонки по формуле

, (6.1)

где Т – крутящий момент на валу, Н·м;

диаметр вала, мм;

рабочая длина шпонки, мм;

-высота шпонки, мм;

глубина шпоночного паза на валу, мм;

допускаемые напряжение смятия, МПа.

, (6.2)

где l – длина шпонки, мм;

ширина шпонки, мм.

, (6.3)

где – предел текучести материала шпонки, МПа;

– допускаемый коэффициент запаса прочности.

Принимаем шпонку из стали 40, поэтому .

.

Входной конец быстроходного вала

.

Прочность шпонки на смятие обеспечена.

Выходной конец тихоходного вала

.

Прочность шпонки на смятие обеспечена.

Конструирование корпуса редуктора

Определяем толщину стенки корпуса редуктора:

= 2 = 5,5 мм; (7.1)

принимаем

Определяем толщину стенки крышки корпуса

(6.2)

Определяем диаметр стяжных винтов

= = 7.94 мм; (6.2)

принимаем d = 10 мм [4]

Определяем расстояние между стяжными винтами

(6.7)

Для крепления крышки к корпусу редуктора используем винты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником

(6.8)

(6.9)

(6.10)

Определяем диаметр цилиндров для закладных крышек по формуле

(6.11)

Где D_ф – диаметр фланца привертной крышки, определяемый по формуле, мм.

(6.12)

Быстроходный вал

Тихоходные вал:

Определяем диаметр штифта по формуле

(6.13)

Определяем диаметр фундаментных болтов

(6.14)

Принимаем высоту ниши фундаментных болтов при креплении редуктора на болты

2,5

Определяем толщину и диаметр отверстия проушин для транспортировки редуктора

3риты и масса. тора и цепной

ВЫБОР МАСЛА

Смазывание зубчатых зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.

Для редуктора общего назначения применяем непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным методом – окунанием. Этот способ применяют для зубчатых передач при окружных скоростях от 0,3 до 12,5 м/с.

Выбор сорта масла зависит от расчётного контактного напряжения s_н и фактической окружной скорости.

Контактное напряжение s_н = 573,7 МПа.

Окружную скорость определяем по формуле:

(м/с)

По табл. 8.3 [4] выбираем масло И-Г-А-68 ГОСТ 17479.4-87

индустриальное, для гидравлических систем, без присадок, класса кинематической вязкости 61…75 сСт при 40 °С.

Объём заливаемого масла определяем из расчёта 0,5…1,0 литра на 1 кВт мощности. Vм = 2,75 л³.

Поскольку V_s ³ 1 м/c, то смазывание подшипников происходит за счёт масляного тумана. Для свободного проникновения масла полость подшипника должна быть открыта внутрь корпуса.

Для контроля уровня масла имеется маслоуказатель.

При работе зубчатой передачи масло постепенно загрязняется продуктами износа деталей. Оно стареет, его свойства ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусмотрено сливное отверстие и сливная пробка.

ПОРЯДОК СБОРКИ РЕДУКТОРА

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора очищают и покрывают краской. Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора.

Сначала запрессовывают шпонки, затем надевают колесо и запрессовывают подшипники. На валы надевают маслоудерживающие манжеты.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух диагонально расположенных штифтов и затягивают болты.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытаниям на стенде.

Для нормальной работы роликовых подшипников следует следить, чтобы вращение подвижных элементов (внутренних колец) происходило легко и свободно, с другой стороны, чтобы в подшипниках не было излишне больших зазоров. Это достигается с помощью регулировки, для чего применяют наборы тонких металлических прокладок, устанавливаемые под фланцы крышек подшипников. Необходимая толщина набора прокладок может быть составлена из тонких металлических колец.

Список литературы

1. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов – 10-е изд., стер. – М.: Издат. центр «Академия», 2007. – 496 с.

2. Детали машин и основы конструирования / Под ред. М.Н.Ерохина. – М.: КолосС, 2005. – 462 с.

3. Черемисинов В.И. Курсовое проектирование деталей машин. / В.И.Чере­мисинов. - 4-е изд., перераб. и доп. - Киров: Вятская гос. с.-х. академия, 2008. – 187 с.

4. Черемисинов, В.И. Расчет закрытой прямозубой цилиндрической передачи (Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Детали машин и основы проектирования») / В.И.Черемисинов. – Княгинино: Нижегород. гос. инженерно-эконом. ин-т, 2013. – 29 с.