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: