Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора в масштабе 1:1.
Проводим горизонтальную осевую линию примерно по середине листа; затем откладываем две вертикальные линии на расстоянии равном межосевому аw=160мм.
Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:
а) принимаем зазор между торцом шестерни равным зазору от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса и равный толщине стенки корпуса А1=1,2d.
б) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А=1,2dмм. предварительно намечаем шарикоподшипники легкой 206 и 209. подшипники имеют следующие размеры 206 – dxDxB=30x62x16 и 209 – dxDxB=45x85x19.
Подшипники будут смазываться пластичной смазкой, поэтому для предотвращения вымывания смазки и устанавливаем маслоотражательные кольца толщиной у=8мм.
Измерением находим расстояния от центра шестерни до центров подшипников и принимаем их на ведом и ведущем валах:
l1 =58мм. l2=60мм.
Глубины гнезд подшипников lг, мм, определяем по формуле:
lг=1,5×В (80)
lг=1,5×16=24мм
Толщины фланцев крышек подшипников примем равные 8мм.
Проверка долговечности подшипников
Ведущий вал
Исходные данные. Из предыдущих расчетов имели: окружная сила в зацеплении Ft=1587, Fr= 518 Н, Fв=824 H, Fa=322,8 H, d1=53 мм.
Из эскизной компоновки: l1= 58 мм, l2=60мм.
Реакции опор в плоскости YZ Уравнение моментов относительно опоры А. Вертикальная плоскость:
(81)
откуда :
Уравнение моментов сил относительно опоры B:
(82)
откуда:
Проверка:
По данным расчетов строили эпюры моментов
Н·м;
Н·м;
Горизонтальная плоскость:
Нм
Определяли суммарные радиальные реакции опор:
Определяли эквивалентную нагрузку более нагруженной опоры 1.
(83)
где V = 1- (вращается внутреннее кольцо);
Кб= 1.5 - коэффициент безопасности для редукторов;
Кт= 1 - температурный коэффициент.
х=1; y=0.
Определяли расчетную долговечность Lh. подшипника 206 по формуле [4, с.305]:
(84)
где, С = 19,5 кН = 19500 Н - динамическая грузоподъемность подшипника 206; n = 475 об/мин - частота вращения ведущего вала.
Такая долговечность подшипника приемлема, так как она больше стандартного срока службы редуктора (36000 ч). Оставляем для ведущего вала редуктора радиальные шарикоподшипники легкой серии 206.
Ведомый вал
Нагрузки от сил в зацеплении: Ft= 1587 Н; Fa= 322,8 Н; Fr= 518 Н, нагрузка от цепной передачи FB= 2069,6 Н, диаметр колеса d2=265. Из эскизной компоновки: Расстояние между серединой подшипника и серединой колеса:l3=60 мм; Расстояние между серединой подшипника и серединой звездочки: l4=46 мм.
Реакции опор в вертикальной плоскости:
(85)
Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости:
Мxк=Ry3×l3=793,5×0,06=47,61 Н×м.
Реакции опор в горизонтальной плоскости:
(86)
Проверка: Rx3-Fr2+Rx4-Fb=-177,9-518+2765,5-2069,6=0.
Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:
Строим эпюру крутящих моментов.
Мкр=Т2=203,03 Н×м.
Суммарные реакции:
Намечаем радиальные шариковые подшипники № 209 по ГОСТ 8338-75, имеющие d=45 мм; D=85 мм; В=19 мм; С=33.2 кН [4, c.394].
В соответствии с условиями работы принимаем коэффициенты:
V=1; Ks=1,3; KT=1 [1, c.214].
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка наиболее нагруженной опоры по формуле (9.3):
Рэ=1×2877,08×1,3×1=3740,2 H.
Расчетная долговечность выбранного подшипника по формуле (84):
Такая долговечность подшипника приемлема, так как она больше стандартного срока службы редуктора 36000 час. Подшипник пригоден.
Рис.9.1– Расчетная схема ведущего вала
Рис. 9.2 – Расчетная схема ведомого вала
Уточненный расчет валов
Примем, что нормальные напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения по отнулевому. Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнения их с допускаемым [S].
Ведущий вал
Материал вала-шестерни – Сталь 45, объёмная закалка, sВ=750 МПа.
Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба:
s-1=0,43sВ=0,43×750=322,5 МПа. (87)
Предел выносливости стали при симметричном цикле касательных напряжений:
t-1=0,58×322,5=187,05 МПа. (88)
Сечение под шкивом.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки, так как в этом сечении изгибающего момента нет, то рассчитывают только на кручение. Крутящий момент Т1=42,07Н×м.
Коэффициент запаса прочности:
, (10.3)
где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:
.
(89)
МПа.
Принимаем kτ=1,65, ετ=0,72, ψτ=0,1.
.
Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
S ≥[S],
где, [S] – допускаемый коэффициент запаса прочности в опасном сечении, [S]=1,6…2,1.
Условие выполняется, т. к. S≥[S].
Дата: 2018-12-28, просмотров: 494.