4. Выбор подшипников

Для быстроходного вала выбираем подшипники радиально-упорные роликовые конические однорядные легкой серии

7207 ТУ37.006.162-89.

	d	D	T	B	C	r	r1	Cr	Cr0	e	Y	Y0
7207	35	72	18,25	17	15	2	0,8	35,2	26,3	0,37	1,62	0,8

Для тихоходного вала выбираем подшипники радиально-упорные роликовые конические однорядные легкой серии

7208 ТУ37.006.162-89.

	d	D	T	B	C	r	r1	Cr	Cr0	e	Y	Y0
7208	40	80	20	20	16	2	0,8	42,4	32,7	0,38	1,56	0,86

5. Конструирование червячного колеса

Обод:

- диаметр наибольший d_aм = 171 мм;

- диаметр внутренний ; мм;

- толщина ; мм;

; мм;

; мм;

; мм;

- ширина b₂ = 32 мм.

Ступица:

- диаметр внутренний d = 59 мм;

-диаметр наружный ; мм;

- толщина ; мм;

- длина ; мм.

Диск:

- толщина ; мм.

Рисунок 7 – Эскиз червячного колеса

6. Конструирование корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса мм.

мм.

Принимаем мм.

Для межосевого расстояния 100 мм принимаем следующие диаметры винтов (болтов):

M14 – фундаментные болты;

М12 – винты для соединения фланцев подшипниковых бобышек корпуса и основания (из-за небольшой длины продольной стороны используем только эти винты);

М8 – для крепления торцовых крышек подшипниковых узлов;

М6 – для крепления крышки смотрового люка.

7. Выбор муфт привода

Выберем муфты привода, для этого найдем Т_р

1. Т_р= К_р·Т₂, где К_р=1,5; Т_р=1,5·19,24=31,21Н·м,

2. Т_р= К_р·Т₃; Т_р=1,5·150,875=226,31 Н·м.

При Т_р=40 Н·м найдем по таблице стандартных значений определим:

Муфта 250-1-40-1-Y2 ГОСТ 20884-82, w=315 c^-1, d₁,d=20, l_цил.=38, l_кон.=26, L_цил.=130, L_кон.=120, ∆r=1, ∆a=1, C_∆r=2160.

При Т_р=250 Н·м определим ГОСТ 13568-75, ПР-25; 4-6000, w=126 c^-1, d₁,d=40, l_цил.=82, l_кон.=57, L_цил.=222, L_кон.=172, ∆r=0,2, ∆a=3, C_∆r=1320.

8. Проверка долговечности подшипников

8.1. Нагрузочная схема валов

Определим необходимые нам параметры нагрузки валов:

- на шестерне:

_;

_{d1=40, l1=l2=94мм., lб=188, lм= l3=66мм.}

_{-на колесе:}

;

_{d2=160, l1=l2=44мм., lб=88, lм= l3=71мм.}

Определение реакции опор

_{Определим данные для эпюры быстроходного вала}

1. _{Вертикальная плоскость}

_{А) Определим опорные реакции}

Проверка

0=0!

Б) Построим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…3 Н·м.

М_х1=0. М_х2=R_ay·l₁=146,79·94=14091,844; М_х2=R _ву·l₂=539,69·94=51810,24;

М_х3=0.

2. Горизонтальная плоскость

А) Определяем опорные реакции, Н:

Проверка R_ax+R_вx-F_t1+F_м =0

551,9+190,6-962+219,5=0

0=0!

Б) Построим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в сечениях 1…4 Н·м.

М_у1=0; М_у2=-R_ax·l₁= -52980,48; М_у3=-F_М ·l_м =-13609; М_у4=0.

3. Строим эпюру крутящих моментов, Н·м

М_к=М_z=

4. Определим суммарные радиальные реакции

5. Определяем суммарный изгибающие моменты в наиболее нагруженных формах

М₃=М_у3=-13609

Построим эпюру быстроходного вала

Определим данные для эпюры тихоходного вала

1. Вертикальная плоскость

А) Определяем опорные реакции

Проверка

1217,79-686,48-531,31=0

0=0!

Б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…3 Н·м.

М_х1=0; М_х2=-R_ay·l₁=-531,31·44=-23377,64;

М_х2=R _ву·l₂=1217,79·44=53582,76; М_х3=0.

2. Горизонтальная плоскость

А) Определяем опорные реакции

Проверка R_ax-R_вx-F_t2+F_м =0

3418,77-4606,03-1885,94+3070=0

0=0!

Б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях 1…4 Н·м.

М_у1=0; М_у2=-R_ax·l₁= -150725,88; М_у3=-F_М ·l_м =-217970; М_у4=0.

3. Строим эпюру крутящих моментов

М_к=М_z=

4. Определим суммарные радиальные реакции

5. Определяем суммарный изгибающие моменты в наиболее нагруженных формах

М₃=М_у3=-13609

Построим эпюру тихоходного вала

8.2. Определение долговечности подшипников

1. Быстроходный вал

Проверим пригодность и долговечность подшипника 7307 быстроходного вала червячного редуктора, работающего с легкими толчками, где w-угловая скорость вала, w=150,1971/с.

Осевая сила в зацеплении F_a=18885,94 Н. Реакции в подшипниках R₁=571,07H, R₂=572,36 H. Характеристика подшипников: С_r=48,1; е=0,32; V=1; К_б=1,2; К_т=1; L_h=12·10³; m=3,33.

А) Определяем осевые составляющие радиальных реакций:

R_s1=0,83·е·R₁=0,83·0,32·571,07=151,68

R_s2=0,83·е·R₂=0,83·0,32·572,36=152,02

Б) Определяем осевые нагрузки подшипников. Так как R_s1 <R_s2

F_a> R_s2 -R_s1, то R_а1= R_s1=151,68

R_а2= R_s1+ F_a=151,68+1885,94=2037,62

В) Определяем соотношение

Г) По соотношениям и выбираем соответствующие формулы до определения R_е :

R_E1=VR₁К_бК_т=1· 571,07·1,2·1=685,28

R_E1=(Х·VR₂+Х·R_a2) К_бК_т=4871,6

Д) Определим динамическую грузоподъемность по большому значению эквивалентной нагрузки:

C_r=R_e2

Такая расчетная грузоподъемность намного превышает базовую – подшипник пригоден.

8.2.2.Тихоходный вал

Проверим пригодность и долговечность подшипника 7307 тихоходного вала червячного редуктора, работающего с легкими толчками, где w-угловая скорость вала, w=150,2/с.

Осевая сила в зацеплении F_a=962 Н. Реакции в подшипниках R₁=3459,8H, R₂=4769,3 H. Характеристика подшипников: С_r=35,2; е=0,37; V=1; К_б=1,2; К_т=1; L_h=10·10³; m=3,33.