17. Проверочный расчет подшипников
Проверочный расчет подшипников сводится к определению ресурса подшипников во времени. Этот расчет производится после эскизного проектирования и компоновки валов и подшипниковых узлов.
Расчетная долговечность подшипника в миллионах оборотов определяется по формуле
где: С - динамическая грузоподъемность подшипника, приводимая в каталоге подшипников в соответствии с принятым номером; p = 3 – для шариковых подшипников, p = 3.33 – для роликовых подшипников; Fэ - эквивалентная нагрузка, определямая по формуле
Fэ = (XVFr + YFa ) K KT
Где: X, Y - коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузки,
V - коэффициент, учитывающий, какое кольцо вращается,
Fr - суммарная радиальная нагрузка на подшипник (опорная реакция),
Fa - осевая нагрузка на подшипник,
K - коэффициент безопасности
KT - температурный коэффициент
Долговечность подшипника в часах определяется по формуле
18. Выбор муфты
Для соединения вала двигателя с ведущим валом редуктора следует выбрать муфту.
Рекомендуется выбирать муфту типа МУВП (упругая, втулочно-пальцевая) по диаметрам валов и величине передаваемого момента. Характеристики и размеры полумуфт указаны в [ 5 ]. По длине полумуфты устанавливаются длины выходных концов валов редуктора.
Литература
-
Иванов М.Н. Детали машин. М., Высшая школа, 1984.
-
Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М., Высшая школа, 1985.
-
Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. Высшая школа. М., 2002.
-
Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Высшая школа. М., 1985
-
Детали машин. Атлас конструкций. Под редакцией Д.Н.Решетова. М., Машиностроение, 1979.
-
Гутин С.Я., Власов М.Ю. Информационные технологии в эскизном проектировании и оптимизации параметров зубчатых цилиндрических редукторов. М., Высшая школа, 2004
-
ГОСТ 21354-87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность.
-
Рекомендации. Расчеты и испытания на прочность. Расчеты на прочность валов и осей. Р 50-83-88. Госстандарт, М., 1988.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
НЕОБХОДИМЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
-
Графики для приближенного определения коэффициента
Черт. 1
1.2. Определение коэффициента
Таблица 4
1.3. График для определения коэффициента формы зуба
Черт. 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ДЛЯ ПРОВЕРОЧНОГО РАСЧЕТА ВАЛОВ РЕДУКТОРА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК НА ПОДШИПНИКИ
2.1. Цилиндрический редуктор трехосный
Черт. 4
2.2. Цилиндрический редуктор соосный
Черт. 5
2.3. Коническо-цилиндрический редуктор
Черт. 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
НЕОБХОДИМЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ВАЛОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
3.1. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений в ступенчатом переходе с галтелью
Таблица 5.
|
t/r |
r/d |
K , при вр , МПа |
K , при вр МПа |
||||
|
500 |
700 |
900 |
500 |
700 |
900 |
||
|
1 |
0,01 |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
|
0,02 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,35 |
1,35 |
1,4 |
|
|
0,03 |
1,65 |
1,7 |
1,8 |
1,4 |
1,45 |
1,45 |
|
|
0,05 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,45 |
1,45 |
1,5 |
|
|
2 |
0,01 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,4 |
1,4 |
1,45 |
|
0,02 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
|
|
0,03 |
1,8 |
1,95 |
2,05 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
|
|
0,05 |
1,75 |
1,9 |
2,0 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
|
|
3 |
0,01 |
1,9 |
2,0 |
2,1 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
|
0,02 |
1,95 |
2,1 |
2,2 |
1,6 |
1,7 |
1,75 |
|
|
0,03 |
1,95 |
2,1 |
2,25 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
|
3.2. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов с выточкой
Таблица 6.
|
Напряженное состояние |
вр , МПа |
При отношении r/d |
|||||||
|
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,05 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,05 |
||
|
Изгиб |
|
При отношении t/r = 1 |
При отношении t/r = 2 |
||||||
|
500 |
2,15 |
2,05 |
1,95 |
1,85 |
2,35 |
2,25 |
2,15 |
- |
|
|
700 |
2,25 |
2,15 |
2.1 |
1,95 |
2,5 |
2,4 |
2,3 |
- |
|
|
900 |
2,4 |
2,3 |
2,2 |
2,1 |
2,65 |
2,5 |
2,4 |
- |
|
|
Кручение |
500 |
1,7 |
1.6 |
1,5 |
1,4 |
1,7 |
1.6 |
1,5 |
1,4 |
|
700 |
1,9 |
1,75 |
1,6 |
1,5 |
1,9 |
1,75 |
1,6 |
1,5 |
|
|
900 |
2,1 |
1,95 |
1,8 |
1,65 |
2,1 |
1,95 |
1,8 |
1,65 |
|
3.3. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для шпоночных участков вала
Таблица 7.
-
вр , МПа
K
K
500
1,6
1,4
600
1,75
1,5
700
1,9
1,7
800
2,05
1,9
900
2,2
2,9
3.4. Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров в зависимости от диаметра вала
Таблица 8
|
Напряженное состояние
|
Материал |
Значения , при диаметре вала, мм |
|||||
|
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
100 |
||
|
Изгиб |
Сталь углеродистая |
0,92 |
0,88 |
0,85 |
0,81 |
0,76 |
0,7 |
|
Изгиб, кручение для всех сталей |
Высокопроч. легированная сталь |
0,83 |
0,77 |
0,73 |
0,70 |
0,65 |
0,59 |