9.2 Определение расстояний между деталями
Зазор между корпусом и зубчатыми колесами определяем согласно [2, c. 45] по формуле:
a
=
+
3,
где L – наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей и передач, определим по формуле:
L = (d2Б/2) + (d2Т/2) + aw =(266,64/2) + (267,54/2) + 160 = 427,09 мм;
а =
+
3 ≈ 11 мм.
Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес принимаем равным
b0 ≥ 4a;
b0
4∙11 = 44 мм.
Расстояние между торцами колес тихоходной и быстроходной ступеней принимаем равным
с =
(0,45 … 0,55)∙
= (0,3…0,5)∙11 = 3,3…5,5 мм. (56)
Принимаем равным 5 мм.
9.3 Выбор типа подшипников
Рисунок 1 – Подшипник качения
Расшифруем основные параметры подшипника:
d – внутренний диаметр подшипника;
D
– внешний диаметр подшипника;
B – ширина подшипника;
r – радиус фаски;
С0 – допустимая статическая радиальная нагрузка;
С – допустимая мгновенная радиальная нагрузка;
Для
быстроходного вала примем подшипник
208 ГОСТ 8338-75, для которого d
= 40 мм, D
= 80 мм, В = 18 мм, r
= 2 мм, С = 32,0 кH,
Сo
= 17,8 кН.
Для промежуточного вала примем подшипник 46308 ГОСТ 8338-75, для которого d = 40 мм, D = 90 мм, В = 23 мм, r = 2,5 мм, С = 39,2 кH, Сo = 30,7 кН.
Для тихоходного вала примем подшипник 314 ГОСТ 8338-75, для которого d = 70 мм, D = 150 мм, В =35 мм, r = 3,5 мм, С =81,7 кH, Сo = 64,5 кН.
10 Расчет промежуточного вала на усталостную прочность
10.1 Определение усилий, действующих на вал
Усилие, действующее на колесо промежуточного вала
Ft2 = 2∙T2Б/dw2, (57)
где T2Б – момент на колесе;
dw2 – диаметр начальной окружности;
Ft2 = 2∙267,6/261,25 = 2,05 кН.
Радиальное усилие на колесе промежуточного вала
Fr2 = Ft2∙tg α , (58)
где α – угол исходного контура, по ГОСТ α = 20º;
Fr2 = 2,05∙tg 20º = 0,75 кН.
Усилие, действующее на шестерню промежуточного вала, определим по формуле
Ft1 = 2∙T1Т/dw1,
где T1Т – вращающий момент на шестерне промежуточного вала, Н∙м
dw1 – диаметр начальной окружности шестерни промежуточного вала, мм.
Ft1 = 2∙264,9/58,5= 9,06 кН.
Радиальное усилие на шестерне промежуточного вала
Fr1 = Ft1∙tg α / cos β,
Fr1 = 9,06∙tg 20º/ cos 12,839º = 3,38 кН. (59)
Осевое усилие, действующее на шестерне промежуточного вала
Fa1 = Ft1∙tg β, (60)
Fа1 = 9,06∙tg 12,839º = 2,06 кН.
Изгибающий момент при перемене осевой силы на ось вала
Тизг= Fa1·dw1 / 2, (61)
Тизг= 2,06·58,5/ 2 = 60,3 Н∙м.
10.2 Расчетная схема для промежуточного вала
а - расчетная схема вала, б - схема нагружения крутящими моментами, в –эпюра крутящих моментов, г - схема нагружения в вертикальной плоскости, д -эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости, е - схема нагружения в горизонтальной плоскости, ж - эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости, з - суммарная эпюра изгибающих моментов.
Рисунок 2 – Расчетная схема для промежуточного вала
Определим расстояния l1, l2, l3:
l1
= 0,5∙В + 2 + а + 0,5∙Lст,
(62)
где В – ширина подшипника, мм;
а – зазор между корпусом и зубчатыми колесами, мм;
Lст – длина ступицы колеса или ширина колеса, мм;
l1 = 0,5∙23 + 2 + 11 + 0,5∙42= 45 мм;
l2 = 0,5∙В + 10 + 4а + Lст+B2+B3+Lст-0,5bwt+2,5 (63)
l2 = 0,5∙23 + 10 + 4∙11 + 40 +18+35+ 68-0.5∙59+2,5 = 202 мм;
l3 = 0,5∙В + 17 + 5а + Lстб + B2+B3 + Lстт + 0,5∙В; (64)
l3 = 0,5∙23 + 15 + 5∙11 + 42 + 68 + 18 + 35 + 0,5∙23 = 256 мм.