4.6. Определение опорных реакций. Построение эпюр моментов. Проверочный расчет подшипников.

Пример расчетной схемы вала - шестерни приведен на рис.4.5.

Реакции в опорах А и В, Н:

в плоскости XZ

R_XB=F_t1·f₁/c₁ ; R_XA=F_t1(f₁+c₁)/c₁;

проверяем: R_XB + F_t1- R_XA=0

в плоскости YZ

R_YВ=,

R_YA=;

проверяем R_YВ+F_r1 - R_YA=0.

Суммарные реакции в опорах, Н:

F_rA=,

F_rB=.

Осевые составляющие радиальных реакций подшипников:

S_A=0,83eF_rA ; S_B=0,83eF_rB.

Определяем осевые нагрузки подшипников:

принимаем F_aA=S_A , тогда F_aB=F_a1-S_A,

если F_aВ <S_B ,то принимаем F_aВ= S_B, тогда F_aA= S_B-F_a1.

Эквивалентные нагрузки подшипников, Н:

P_ЭА=(XVF_rA+YF_aA)k_Т·k_б; P_ЭВ==(XVF_rB+YF_aB)k_Т·k_б,

где коэффициент вращения V=1; температурный коэффициент k_T=1; коэффициент безопасности k_б=1 при спокойной нагрузке (без толчков), k_б=1…1,2 при легких толчках, k_б=1,3…1,8 при умеренных толчках (редукторы всех типов); коэффициенты XиY определяются по табл. П.40.

Расчетную долговечность определяем по наиболее нагруженному подшипнику:

L_h=,

где L_hTp – требуемая долговечность (см. подраздел 3.6).

Пример расчетной схемы тихоходного вала приведен на рис. 4.6. Дальнейший расчет аналогичен расчету быстроходного вала-шестерни.

4.7. Конструктивная компоновка привода.

Конструктивная компоновка редуктора (рис.4.7) выполняется на базе эскизной компоновки (рис.4.4).

Коническую шестерню выполняем заодно с валом (вал-шестерня). Конструктивные размеры конического колеса (рис. 4.8) приведены в табл. 4.4. Конструктивные размеры корпуса редуктора приведены в подразделе 3.7 (рис. 3.12; табл. 3.8). Для заливки масла и осмотра передачи в крышке корпуса делаем окно, закрываемое крышкой (табл. 3.12). Под крышку люка ставим прокладки из картона или резины. В основании корпуса делаем отверстия под маслоуказатель (рис. 3.13) и сливную пробку (табл. 3.13). Маслоуказатель и сливную пробку устанавливаем с прокладками из маслостойкой резины.

Между торцами подшипников и упорными буртиками валов (ступицей колеса) устанавливаем мазеудерживающие кольца (рис. 3.14). Подшипники быстроходного вала размещаем в стакане (рис. 4.9; табл. 4.5). Взаимное расположение подшипников фиксируем распорной втулкой, кольцом и шлицевой гайкой со стопорной шайбой (табл. П72 и П. 73)

Устанавливаем крышки подшипников глухие (табл. 3.14) и сквозные с манжетными уплотнениями (табл. П.41). Наружные кольца подшипников фиксируем торцевыми выступами крышек через распорные кольца. Под крышки подшипников и стакан устанавливаем металлические прокладки для регулировки.

Конструктивное оформление валов и конструирование рамы привода выполняется так же, как в подразделе 3.7.

Рис.4.1 Схема сил в зацеплении конической прямозубой передачи при различных направлениях вращения двигателя.

Рис.4.2 Типовая конструкция быстроходного вала редуктора

Рис.4.3 Типовая конструкция тихоходного вала

Рис. 4.4 Пример эскизной компоновки конического редуктора

Рис. 4.5 Расчётная схема вала - шестерни

Рис. 4.6. Расчетная схема тихоходного вала.

Рис. 4.7 Пример конструктивной компоновки конического редуктора.

Рис. 4.9. Конструкция стакана.

а

б

Рис. 4.8 Конструкция конического колеса. а – штампованное колесо при d_ae≤500 мм, б – литое колесо при d_ae>500 мм.

Таблица 4.4

Параметры	Формулы	Величина, мм
Диаметр ступицы стальных колес	dст≈1,6dк2
Диаметр ступицы чугунных колес	dст≈1,8dк2
Длина ступицы	Lст=(1,2…1,5) dк2
Толщина обода	δ=2,5mte (me), но не менее 8 мм. δ0 = δ/2
Ширина обода	b0 = δ
Толщина диска	с=(0,2…0,3)b
Диаметр центровой окружности	Dотв=0,5(D0+ dст)
Диаметр отверстий (в шестернях малых размеров отверстия не делают)	dотв≈0,25(D0 - dст)
Толщина ребер	s=0,8С
Фаска	n≈0,5mn
Радиусы закруглений и уклоны	R≥10, γ≥7^0

Таблица 4.5

Параметры	Формулы	Величина, мм
Толщина стенки	h=4…5 при D≤50 h=6…8 при 50<D≤80 h=8…10 при 80<D≤120 h=10…12,5 при 120<D≤170 D – наружний диаметр подшипника, δ= h – (1…1,5)
Толщина упорного буртика	h1 = h
Толщина фланца	h2 = 1,2h
Высота упорного буртика	t=(1,2…1,5)r r – радиус скругления кольца подшипника
Ширина опорной поверхности	B1≈1,2B B2≈(1,3…1,5)B B – ширина подшипника