Проектный расчет валов и подшипников червячного
РЕДУКТОРА
9.1. Определим усилия действующие в червячном зацеплении:
– окружная сила червяка 
( осевая сила колеса 
): 
–окружная сила колеса 
(осевая сила червяка 
): 
Н;
–радиальная сила в зацеплении на червяке и колесе: 
Силы, действующие в открытом зубчатом зацеплении:
Окружные: Ft3= Ft4 = 8540 Н;
Радиальные: Fr3= Fr4= 3108 Н;
Делительные диаметры червяка и червячного колеса:
d1=84 мм; d2= 308 мм;
Расстояния между пролетами:
l1= 274 мм; l2= 158,5 мм; l3= 90,75 мм.
Рисунок 9– Силы в червячном зацеплении и опорные реакции.
9.2.Выполним расчёт вала червяка
Расстояние между опорами примем из предварительного расчёта валов равным 
. Диаметр червяка: d1= 84 мм.
Определим реакции в опорах 1 и 2 :
В вертикальной плоскости YOZ от силы 
;
В горизонтальной плоскости XOZ от сил 
и 
:
Проверка: 
Суммарные реакции опор равны:
;
.
Вал червяка устанавливается на конических роликовых однорядных подшипниках ТУ 37.006.162–89. Осевые составляющие их радиальных реакций находят по формулам:
; 
,
где 
– коэффициент осевого нагружения ( 
)
;
.
Определим суммарные осевые нагрузки:
Виды формул для определения этих нагрузок зависят от соотношения величин осевых параметров: 
, 
и 
. В нашем случае: 
, 
; тогда
Определим эквивалентную нагрузку левого ( первого) подшипника:
; Принимаем: Х1=0,4 ;Y1=1,7 ;
Определим эквивалентную нагрузку правого (второго) подшипника:
; Принимаем : Х2=1 ; Y2=0;
Эквивалентная нагрузка равна:
,
где 
– температурный коэффициент ( 
;
– коэффициент безопасности ( 
);
– коэффициент, при вращении внутреннего кольца 
.
Найдём номинальную долговечность более нагруженного подшипника в миллионах оборотах:
Номинальная долговечность в часах:
Срок службы привода 12884 часа .Данные подшипники вполне подходят для ведущего вала.
9.3.Выполним расчёт вала червячного колеса:
Расстояние между опорами примем из предварительного расчёта валов равным 
; 
. Диаметр червячного колеса d2 = 308 мм
Определим реакции опор:
Рисунок 9 –Схема вала червячного колеса.
Определим реакции в опорах 3 и 4:
В вертикальной плоскости YOZ от сил : Ft2 и Ft3 ;
=0
Проверка: 
В вертикальной плоскости XOY от сил : 
Проверка: 
- условие выполняется.
Суммарные реакции опор равны:
;
.
Вал червячного колеса устанавливается на радиально упорных шариковых подшипниках. Для нахождения осевых составляющих их радиальных реакций сначала определим критерий:
,
где 
–число рядов тел качения ( 
);
– статическая грузоподъёмность подшипника.
Теперь определим коэффициент осевого нагружения из таблицы стандартных значений, приняв угол 
°. Критерий 
округлим до ближайшёго стандартного значения в большую сторону. В итоге получаем 
.
;
,
Определим суммарные осевые нагрузки:
Виды формул для определения этих нагрузок зависят от соотношения величин осевых параметров: 
, 
и 
.
-опора 3: 
; 
-опора 4: ;
Определим эквивалентную нагрузку подшипника:
; X3=1; Y3=0
; Х4=0,4 ; Y4=1.6
Эквивалентная нагрузка равна:
,
где – температурный коэффициент ( ;
– коэффициент безопасности ( 
);
– коэффициент, при вращении внутреннего кольца .
,
где Х– коэффициент радиальной нагрузки, для шариковых радиально– упорных однорядных подшипников 
;
– коэффициент осевой нагрузки ( 
).
.
Найдём номинальную долговечность более нагруженного подшипника в миллионах оборотах: 
Количество циклов нагружения вала червячного за срок службы привода равно 44.253363 млн. оборотов.
- условие выполняется.
Номинальная долговечность в часах:
Таким образом : подшипники №7513 подобраны правильно.