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: