Расчет конического редуктора
конического редуктора" width="100" height="28" align="BOTTOM" border="0" />
Проверка:
, следовательно, реакции опор определены верно.
2. Реакции опор в вертикальной плоскости.
Проверка:
Следовательно, реакции опор в вертикальной плоскости определены верно.
3. Определим изгибающие моменты характерных сечений вала колеса:
- Под подшипником «С» в горизонтальной и вертикальной плоскости:
- под колесом в вертикальной и горизонтальной плоскости
- момент на шкиве цепной передачи:
Проверка в вертикальной плоскости:
Проверка в горизонтальной плоскости:
Следовательно, изгибающие моменты определены правильно.
4. Определим диаметры в характерных сечений вала:
Расчетный диаметр под подшипником «С»
Принимаем
Такой же диаметр принимаем и под подшипником «D»
Определим расчетный диаметр вала под колесом:
Принимаем
Диаметр вала под шкивом цепной передачи:
Принимаем
Следовательно, имеем:
Диаметр вала под шкивом цепной передачи:
Диаметр вала под колесом
Диаметр вала вод подшипниками «С» и «D» ,
Расчет валов на выносливость [4 c.274].
Быстроходный вал.
[5. с.283]
Где:
- суммарный изгибающий момент
- крутящий момент
- осевая сила
- площадь сечения вала с пазом для призматической шпонки
- моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение. Сечение с пазом для призматической шпонки.
Тогда:
Для опасных сечений вала определяем коэффициент запаса сопротивления усталости при совместном действии кручения и изгиба:
,
где - коэффициент запаса сопротивления усталости по нормальным напряжениям.
> 2 –
следовательно, пластическая деформация будет отсутствовать.
Тихоходный вал.
Где:
- суммарный изгибающий момент
- крутящий момент
- осевая сила
- площадь сечения вала с пазом для призматической шпонки
- моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение. Сечение с пазом для призматической шпонки.
Тогда:
Для опасных сечений вала определяем коэффициент запаса сопротивления усталости при совместном действии кручения и изгиба:
,
где - коэффициент запаса сопротивления усталости по нормальным напряжениям.
> 2 – следовательно, пластическая деформация будет отсутствовать.
Расчет подшипников
Исходные данные:
Сила от муфты
Быстроходный вал.
Радиальные нагрузки на подшипники
Внешняя осевая нагрузка
Частота вращения быстроходного вала
Посадочный диаметр на муфту
Диаметр под подшипником, «А»:
Диаметр под подшипником, «В»:
Диаметр вала под шестерней
Расстояние между подшипниками
Требуемый ресурс подшипников
Режим работы – спокойная равномерная нагрузка
Температура подшипникового узла
График нагрузки:
Быстроходный вал
В горизонтальной плоскости:
В вертикальной плоскости:
Значение реакции от силы прибавляется к результирующей реакции в опоре «А»:
В опоре «В» от муфты:
Радиальная нагрузка от муфты в опоре «А»:
Радиальная нагрузка от муфты в опоре «В»:
1. 1. Назначаем роликовые радиально-упорные подшипники с коническими роликами (наиболее распространенный вид подшипников для конических передач), ГОСТ 333-79, так как на них действуют радиальные и осевые нагрузки.
Для подшипника «А» :
Следовательно, [2 c.266] назначаем подшипник «А» - роликоподшипник, с установкой в растяжку.
Аналогично для подшипника «В»:
Назначаем подшипник «В» - роликоподшипник, с установкой в растяжку.
2. Назначаем типоразмер подшипников.
Подшипник «А»:
Подшипник «В»
Исходя из этого, назначаем подшипники тяжелой серии диаметров: типоразмер 1027309A
[4. с.505], имеющий , , коэффициент осевой нагрузки , , динамическую грузоподъемность , статическую грузоподъемность ,
3. Определяем осевые составляющие нагрузок.
Для подшипника «В»
Для подшипника «А»
Следовательно [2. c267]:
4. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку
Где:
- продолжительность работы подшипника при действии нагрузки от .
- требуемый срок службы подшипника.
Так как в редукторах не производится смена подшипников, то срок службы подшипника равен сроку службы редуктора .
Тогда
При постоянной нагрузке , , где
Где: - кинематический коэффициент, учитывающий снижение долговечности при неподвижном внутреннем кольце подшипника.
У нас - при подвижном внутреннем кольце подшипника.
При равномерной нагрузке коэффициент безопасности .
Температурный коэффициент , при .
- радиальная и осевая нагрузки, действующие на подшипник при номинальной нагрузке .
- коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, назначаемые для конических роликоподшипников по ГОСТ 18855-82 в зависимости от отношения .
Для подшипника «В»:
Следовательно,
Для подшипника «А»
Следовательно,
Так как подшипник «В» более нагружен, то все дальнейшие расчеты ведем для него.
5. Расчетная долговечность назначенного подшипника 1027309A в опоре «В»:
при вероятности безотказной работы
Для роликовых подшипников
Для роликовых подшипников при обычных условиях эксплуатации
Тогда:
>, что удовлетворяет требованиям.
Следовательно для быстроходного вала оставим два подшипника 1027309А тяжелой серии.
Тихоходный вал
1. Назначаем роликовые радиально-упорные подшипники с коническими роликами (наиболее распространенный вид подшипников для конических передач), ГОСТ 333-79, так как на них действуют радиальные и осевые нагрузки.
Для подшипника «С» :
Следовательно, [2 c.266] назначаем подшипник «С» - роликоподшипник, с установкой враспор.
Аналогично для подшипника «D»:
Назначаем подшипник «В» - роликоподшипник, с установкой враспор.
2. Назначаем типоразмер подшипников.
Подшипник «C»:
Подшипник «D»
Исходя из этого, назначаем подшипники легкой серии диаметров: типоразмер 72310А
[4. с.504], имеющий , , коэффициент осевой нагрузки , , динамическую грузоподъемность , статическую грузоподъемность
3. Определяем осевые составляющие нагрузок.
Для подшипника «D»
Для подшипника «С»
Следовательно [2. c267]:
4. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку
Где:
- продолжительность работы подшипника при действии нагрузки от .
- требуемый срок службы подшипника.
Так как в редукторах не производится смена подшипников, то срок службы подшипника равен сроку службы редуктора .
Тогда
При постоянной нагрузке , , где
Где: - кинематический коэффициент, учитывающий снижение долговечности при неподвижном внутреннем кольце подшипника.
У нас - при подвижном внутреннем кольце подшипника.
При наличии цепной передачи, нагрузка не будет равномерной, следовательно.
Температурный коэффициент , при .
- радиальная и осевая нагрузки, действующие на подшипник при номинальной нагрузке .
- коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, назначаемые для конических роликоподшипников по ГОСТ 18855-82 в зависимости от отношения .
Для подшипника «D»:
Следовательно,
Для подшипника «А»
Следовательно,
Так как подшипник «D» более нагружен, то все дальнейшие расчеты ведем для него.
5. Расчетная долговечность назначенного подшипника 1027308А в опоре «В»:
при вероятности безотказной работы
Для роликовых подшипников при обычных условиях эксплуатации
Тогда: