МВ65-2

на 10 мм, що призводить до значного збільшення розмірів інших ступенів вала та вала в цілому.

Варіант 2. Вибрати конічні роликопідшипники середньої широкої серії 7608(ГОСТ 333-79) без зміни діаметру ступені вала під підшипник ( d = 40 мм) з наступними параметрами:

Позначення		Розміри, мм				Вантажопідйомність,
							кН
7608	d	D	Т	r	r1	Cr		C0r
	40	90	35,5	2,5	0,8	90,0		67,5

Розрахунок виконуємо в аналогічній послідовності.

1.За табл. знаходимо значення e = 0,296 ; X = 0,4; Y = 2,026 .

2.Осьові складові радіальних реакцій роликових конічних підшипників:

S1 = 0,83 × 0,296 × Pr1 = 0,83 × 0,296 ×995 = 244 Н; S2 = 0,83× 0,296 × Pr 2 = 0,83 × 0,296 ×1550 = 381Н.

Отримані значення порівнюємо між собою: S1 < S2 .

3. Визначаємо осьові навантаження підшипників Pa , Н: так як S1 < S2 та Fa > S2 – S 1, то

Pa1 = S1 = 244 Н; Pa2 = S1 + Fa = 244 + 5200 = 5444 Н.

Розглядаємо лівий підшипник

4. Визначаємо відношення

Pa

та порівнюємо з e :

V

× P

r

Pa1

=

244

= 0,245 < e = 0,296, то осьове навантаження не враховуємо.

V × P

1×995

r1

5. Знаходимо еквівалентне динамічне навантаження за формулою:

Ре1 = Pr1 ×V × Kб × КТ =995 ×1×1,2 ×1 = 1194Н.

Розглядаємо правий підшипник

4. Визначаємо відношення

Pa

та порівнюємо з e :

V × P

r

Pa2

=

5444

= 3,51> е = 0,296 , тому еквівалентне навантаження визначаємо

V × P

1×1550

r 2

зурахуванням осьового.

5.Знаходимо еквівалентне динамічне навантаження за формулою:

Ре2 = ( Х × Pr 2 ×V + Y × Pa2 ) × Kб × КТ ,

X = 0,4(див. табл.27);

Y = 2,026 (див. табл.27).

Після підстановки Ре2 = ( 0,4 ×1550 ×1 + 2,026 ×5444 )×1,2 ×1 =13979 Н.

- 52 -

Див. кінематичний розрахунок

Отримують з розрахунку вала

Довговічність визначаємо по більш навантаженому підшипнику. 6. Розрахункова довговічність, млн. об.:

	Cr		3,3	90000			3,3
L =				=			= 466,6 млн. об.
	Pe2
				13979
7. Розрахункова довговічність, год:

			L	=		L ×106
							,
			h			60 × n
де n = 1440 об/хв. – частота обертання ведучого валу редуктора.
Остаточно L =	L ×106	=	466,6 ×106		= 0,54 ×104 год.
h	60 × n	60 ×1440

8. Порівнюємо розрахункову та мінімальну довговічність підшипників:

Lh = 0,54 ×104 год.> Lh min = 0,5 ×104 год.,

тобто підшипник 7608 забезпечує потрібний ресурс роботи. Незначним недоліком прийнятого конструктивного рішення є збільшення осьового розміру підшипника 7608 ( d × D × T = 40 × 90 × 35,5) в порівнянні з підшипником 7308 ( d × D × T = 40 × 90 × 25,5 ), що призводить до громіздкості підшипникового вузла.

Варіант 2 – доцільніший.

11. ВИБІР ТА ПЕРЕВІРНИЙ РОЗРАХУНОК ШПОНОК

	Обумовлений параметр та його	Формули та вказівки
	позначення

Вихідні дані Діаметр вала під колесом (шківом, зірочкою) d , мм

Момент обертання на валу T , Н·мм

	ПОСЛІДОВНІСТЬ РОЗРАХУНКУ
1. Вибір шпонок	Поперечний переріз шпонки
	підбирати по діаметру вала d (див.
	вихідні дані).
	У загальному машинобудуванні
	рекомендовано застосовувати
	призматичні шпонки (див. табл. 30),
	узгоджуючи їх довжину l p з
	довжиною маточини lм(див.
	попереднє компонування
	- 53 -

2.Перевірка шпонкового з’єднання на зминання σ зм ≤ [σ зм ]

редуктора): l p = lм − ( 5...10 )мм.

Остаточно довжину шпонки вибирати з стандартного ряду:

10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250

	σ зм =	2Т		≤ [σ зм ],
		dl p (h − t1 )

де T - в Н·мм (див. вихідні дані); d - в мм (див. вихідні дані);

l p - в мм (див. п.1);

h , t1 - в мм (див. табл. 30). Для стальної маточини:

[σ зм ] =100 МПа - при спокійному навантаженні;

[σ зм ] = 75 МПа - при коливаннях навантаження; [σ зм ] = 50 МПа - при ударному

навантаженні.

Для чавунної маточини приведені значення [σ зм ] знижувати вдвічі.

Уразі невиконання умови

σзм £ [σ зм ] збільшити довжину

	шпонки, якщо дозволяє маточина
	або збільшити кількість шпонок
3. Перевірка шпонки на зріз	τ		=	2T	≤ [τ		],
τ зp £ [τ зp ]
		зp				зp
				dl pb

де T – в Н·мм (див. вихідні дані); d , l p , b – в мм (див. п.1);

[τ зp ]» 0,6 ×σ зм - в Мпа

Враховуючи склад привода, потрібно розрахувати шпонки:

-під ведений шків клинопасової передачі;

-під зубчасте колесо;

-на вихідному кінці валу.

-54 -

ПРИКЛАД 1. ШПОНКА ПІД ВЕДЕНИЙ ШКІВ КЛИНОПАСОВОЇ ПЕРЕДАЧІ

Вихідні дані: d1 = 26мм, l1 = 40 мм – діаметр та довжина першої ступені вала

під ведений шків; T2 = 67,28 ×103 Н·мм – момент на веденому шківу.

Розв'язування

1. Вибір шпонки: поперечний переріз шпонки підбираємо по діаметру вала d1 = 26мм. Вибираємо призматичну шпонку (ДСТУ 23360-78) b × h = 7 × 7 мм з глибиною пазів вала та втулки t1 = 4мм та t2 = 3,3мм. Довжину шпонки назначаємо з стандартного ряду, так щоб вона була дещо менше довжини маточини (приблизно на 5…10 мм). При довжині маточини lм = l1 = 40мм, знаходимо робочу довжину шпонки:

l p = lм − ( 5...10 ) = 40 − ( 5...10 ) = 35...30 мм.

Приймаємо l p = 32 мм.

2. Перевірка шпонкового з’єднання на зминання

σ

см =

2Т2

£ [σ см ],

d1

× l p × (h - t1 )

де [σ см ] = 150МПа - для стальної маточини та спокійному навантаженні.

σ см

=

2Т2

=

2 × 67,28 ×103

= 53,91МПа < [σ см ] = 150 МПа,

d1 × l p

× (h - t1 ) 26 × 32 × (7 - 4)

тобто умова міцності на зминання виконується.

£ [τ ср ],

3. Перевірка шпонки на зріз

τ ср =

2 ×Т2

де [τ ср ]= 120 МПа.

d1 ×l p ×b

Тоді

τ

ср =

2 ×Т2

=

2 × 67,28 ×103

= 23,1МПа < [τ ср ]=120 МПа,

d1

× l p × b

26 × 32 × 7

тобто умова міцності на зріз виконується.

Таким чином, використовуємо призматичну шпонку b × h × l = 7 × 7 × 32

(ДСТУ 23360-78).

ПРИКЛАД 2. ШПОНКА ПІД ЗУБЧАСТЕ КОЛЕСО

Вихідні дані: d3 = 71мм, l3 = 124,2 - діаметр та довжина третьої ступені вала під

зубчасте колесо; T3 = 522,09 ×103 Н·мм – момент обертання на веденому валу редуктора.

- 55 -

Розв'язування

1. Вибір шпонки: поперечний переріз шпонки підбираємо по діаметру вала d3 = 71мм. Вибираємо призматичну шпонку (ДСТУ 23360-78)

b × h = 20 ×12 мм з глибиною пазів вала t1 = 7,5мм та втулки t2 = 4,9 мм.

Довжину шпонки назначаємо з стандартного ряду, так щоб вона була дещо менше довжини маточини (приблизно на 5…10 мм). При довжині маточини

l м = b2 = 100 мм, знаходимо робочу довжину шпонки: l p = lм − ( 5...10 ) = 100 − ( 5...10 ) = 95...90 мм.

Приймаємо l p = 90 мм.

2. Перевірка шпонкового з’єднання на зминання:

	σ см =		2Т3		£	[σ см ],
		d3	× l p ×( h - t1 )

де [σ см ] = 150МПа - для стальної маточини та спокійному навантаженні. Тоді

σ см =

2Т3

=

2 ×522,09 ×103

= 36,31МПа < [σ см ] = 150 МПа,

d3

×l p

×( h - t1 )

71×90 ×(12

- 7,5 )

тобто умова міцності на зминання виконується.

£ [τ ср ],

3. Перевірка шпонки на зріз: τ

ср =

2 ×Т3

d3 × l p

× b

де [τ ср ]= 120 МПа.

Тоді τ ср =

2 ×Т3

=

2 × 522,09 ×103

= 8,17 Мпа< [τ ср ]= 120 МПа,

d3

× l p × b

71× 90 × 20

тобто умова міцності на зріз виконується.

Таким чином, використовуємо призматичну шпонку b × h × l = 20 ×12 × 90

(ДСТУ 23360-78).

ЛІТЕРАТУРА

1.Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Высш.шк., 1991.- 432с.

2.Устюгов І.І. Деталі машин. – К.: Вища шк., 1984. – 399 с.

3.Малащенко В.О., Янків В.В. Деталі машин. Курсове проектування. – Львів:

Новий Світ-2000, 2006. – 252 с.

4.Курсовое проектирование деталей машин/ С.А.Чернавский и др. – М.: Машиностроение, 1979. -351с.

5.Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов. – К.: Вища

шк., 1990. – 151 с.

ДОДАТКИ

- 56 -

								Таблиця 15
Паси плоскі гумовотканинні (по ДСТУ 23831-79)
		Прокладки з тканини
Технічні характеристики прокладок	Б-800		БКНЛ			ТА-150,		ТК-200
						ТК-150
Номінальна міцність, Н/мм ширини
прокладки:
по основі	55	55				150	200
по утку	16	20				65	65
Найбільше допустиме навантаження
P0 на прокладку, Н/мм	3	3				10	13
Розрахункова товщина прокладки з
гумовим прошаркомδ 0 , мм	1,5	1,2				1,2	1,3
Поверхнева густина прокладки з
гумовим прошарком, кг/м2
	1,6	1,3				1,3	1,4
Число прокладок при ширині пасу
В, мм:
20…71	3…5	3…5		-			-
80…112	3…6	3…6		-			-
125…560	3…6	3…6		3…4		3		…4

						Таблиця 16
	Ширина обода шківа B , мм в залежності від ширини пасу b , мм
b		B	b	B	b	B
40		50	100	112	200	224
50		63	112	125	224	250
63		71	125	140	250	280
71		80	140	160	280	315
80		90	160	180	315	355
90		100	180	200	355	400

57

Таблиця 17

Клинові паси (по ДСТУ 1284.1-80) (розміри в мм)

Позна-		d1 не							Маса
чення			l p	W	T	A	Lp	L	одного
перері-		менше			0				метру,
зу пасу									кг
0	63		8,5	10	6	47	400-2500	25	0,06
А	90		11,0	13	8	81	560-4000	33	0,10
Б	125		14,0	17	10,5	133	800-6300	40	0,18
В	200		19,0	22	13,5	230	1800-10000	59	0,30
Г	315		27	32	19,0	476	3150-14000	76	0,60
Д	500		32	38	23,5	692	4500-14000	95	0,90
Е	800		42	50	30,0	1172	6300-18000	120	1,52
Примітки. 1. У графі А вказана площа поперечного перерізу пасу, мм2; у
графі	L - різниця між розрахунковою Lp та внутрішньою Lвн довжинами
пасу.

2. Стандартний ряд довжин Lp : 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900;

1000; 1120; 1400; 1600; 1800; 2000; 2240; 2500; 2800; 3150; 3550; 4000; 4500;

5000; 5600; 6300; 7100; 8000; 9000; 10000; 11200; 12500; 14000; 16000; 18000. 3. У технічно обґрунтованих випадках допускаються проміжні значення

Lp : 425; 475; 530; 600; 670; 750; 850; 950; 1060; 1180; 1320; 1500; 1700; 1900;

2120; 2360; 2650; 3000; 3350; 3750; 4250; 4750; 5300; 6000; 6700; 7500; 8500;

9500; 10600; 11800; 13200; 15000; 17000.

Умовні позначення пасів: пас з перерізом В з розрахунковою довжиною Lp = 2500 мм, з кордною тканиною у несучому шарі: Пас перерізу В-2500 Т

ДСТУ 1284.1-80; те ж, з кордшнуром: пас перерізу В-2500 Ш ДСТУ1284.1- 80

58

Таблиця 18

Номінальна потужність P0 , кВт, що передається одним клиновим пасом (по ДСТУ 1284.3-80, з скороченнями)

Переріз
пасу		d1,		Частота обертання n1, об/хв.
(довжина		мм
Lp , мм)			3		5	10	15	20		25
		63	0,31	0,49		0,82	1,03	1,11		-
О		71	0,37	0,56		0,95	1,22	1,37		1,40
		80	0,40	0,62		1,07	1,41	1,60		1,65
(1320)
		90	0,44	0,67		1,16	1,56	1,73		1,90
		100	0,46	0,70		1,24	1,67	1,97		2,10
		90	0,56	0,84		1,39	1,75	1,88		-
А		100	0,62	0,95		1,60	2,07	2,31		2,29
		112	0,70	1,05		1,82	2,39	2,74		2,82
(1700)
		125	0,74	1,15		2,00	2,66	3,10		3,27
		140	0,80	1,23		2,18	2,91	3,44		3,70
		125	0,92	1,39		2,26	2,80	-		-
		140	1,07	1,61		2,70	3,45	3,83		-
Б		160	1,20	1,83		3,15	4,13	4,73		4,88
(2240)		180	1,30	2,01		3,51	4,66	5,44		5,76
		200	1,40	2,15		3,79	5,08	6,00		6,43
		224	1,47	2,26		4,05	5,45	6,50		7,05
		200	1,85	2,77		4,59	5,80	6,33		-
В		224	2,08	3,15		5,35	6,95	7,86		7,95
(3750)		250	2,28	3,48		6,02	7,94	9,18		9,60
		280	2,46	3,78		6,63	8,86	10,4		11,1

59

Таблиця 19

Значення коефіцієнта CL для клинових пасів (по ДСТУ 1284.3-80, з скороченнями)

	Lp , мм			Переріз пасу
		0	А	Б	В	Г	Д
	400	0,79
	500	0,81
	560	0,82	0,79
	710	0,86	0,83
	900	0,92	0,87	0,82
	1000	0,95	0,90	0,85
	1250	0,98	0,93	0,88
	1500	1,03	0,98	0,92
	1800	1,06	1,01	0,95	0,86
	2000	1,08	1,03	0,98	0,88
	2240	1,10	1,06	1,00	0,91
	2500	1,30	1,09	1,03	0,93
	2800	-	1,11	1,05	0,95
	3150	-	1,13	1,07	0,97	0,86
	4000	-	1,17	1,13	1,02	0,91
	4750	-	-	1,17	1,06	0,95	0,91
	5300	-	-	1,19	1,08	0,97	0,94
	6300	-	-	1,23	1,12	1,01	0,97
	7500	-	-	-	1,16	1,05	1,01
	9000	-	-	-	1,21	1,09	1,05
	10000	-	-	-	1,23	1,11	1,07

60

Таблиця 20

Значення коефіцієнта Cα для клинових пасів

α O	180	160	140	120	100	90	70
Cα	1,0	0,95	0,89	0,82	0,83	0,68	0,56

Таблиця 21

Значення коефіцієнта CZ для клинових пасів

Z	2…3	4…6	>6
CZ	0,95	0,90	0,85

Рис. Номограма для вибору перерізу клинового пасу

61