Условное обозначение подшипника
|
d
|
D
|
B
|
r
|
Грузоподъемность, кН
|
|
|
408
|
40
|
110
|
27
|
3,0
|
63,7
|
36,5
|
412
|
60
|
150
|
35
|
3,5
|
108,0
|
70,0
|
6. Эпюры
изгибающих моментов
1.
Вертикальная плоскость
а) определяем
опорные реакции, Н:
; ;
Н
;
Проверка: ;
б) строим
эпюру изгибающих моментов относительно оси X в характерных
сечениях 1…4, Н*м:
; ;
;
;
;
2.
Горизонтальная плоскость
а) Определяем
опорные реакции, Н:
б) строим
эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях
1…3, Н*м: ; ;
3. Строим
эпюру крутящих моментов, Н*м:
4. Определяем
суммарные радиальные реакции, Н:
5. Определяем
суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Н*м:
;
6. Расчетная
схема ведущего вала.
7. Проверка
долговечности подшипников
Подбираем
подшипники по более нагруженной опоре. Намечаем радиальные шарикоподшипники
407: мм; мм; мм; кН; кН.
Отношение
где: Н – осевая нагрузка;
– коэффициент вращения (при вращающемся
внутреннем кольце подшипника).
Отношение ; этой величине
соответствует
Эквивалентная
динамическая нагрузка:
Н
где: – коэффициент безопасности для приводов
галтовочных барабанов;
– температурный коэффициент.
Динамическая
грузоподъемность:
Н<Cr
где: ч – требуемая долговечность подшипника;
– коэффициент надежности;
– коэффициент, учитывающий влияние
качества подшипника и качества его эксплуатации.
Долговечность
подшипника:
Подшипник
пригоден.
8.
Конструктивные размеры шестерни и колеса
Сравнительно
небольшие размеры шестерни по отношению к диаметру вала позволяют не выделять
ступицу.
Шестерню
выполняем за одно целое с валом, ее размеры мм; мм; мм
Колесо
Цилиндрическое
зубчатое колесо кованное.
Его размеры мм; мм; мм.
Диаметр
ступицы мм;
Длина ступицы
мм
Принимаем мм.
Толщина обода
мм
Принимаем мм.
Толщина диска
мм
9.
Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина
стенок корпуса и крышки:
мм; принимаем мм;
мм; принимаем мм;
Толщина
фланцев поясов корпуса и крышки:
верхнего
пояса корпуса и пояса крышки
мм;
мм;
нижнего пояса
корпуса
мм; принимаем мм.
Толщина ребер
основания корпуса:
мм;
Принимаем мм
Толщина ребер
крышки:
мм;
Принимаем мм
Диаметр
болтов:
а)
фундаментных мм; принимаем болты с резьбой М20;
б) крепящих
крышку к корпусу у подшипников мм; принимаем болты с резьбой М14;
в)
соединяющих крышку с корпусом мм; принимаем болты с резьбой М10.
10.
Проверка прочности шпоночных соединений
Напряжение
смятия и условие прочности:
Допускаемое
напряжение смятия при чугунной ступице МПа
Ведущий вал: мм; мм; мм; мм; длина шпонки мм
Условие
прочности выполнено.
11.
Уточненный расчет валов
Производим
расчет для предположительно опасных сечений.
Ведущий
вал.
Материал вала
сталь 45, термическая обработка – улучшение.
При диаметре
заготовки мм среднее значение МПа.
Предел
выносливости при симметричном цикле изгиба:
МПа
Предел
выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
МПа.
Сечение А-А. Это
сечение при передаче вращающего момента через шкив клиноременной передачи
рассчитываем на кручение.
Коэффициент
запаса прочности:
где амплитуда
и среднее напряжение отнулевого цикла
При мм;мм;мм,
;
МПа
Принимаем , , .
Коэффициент
запаса прочности по нормальным напряжениям:
где: МПа
МПа
Результирующий
коэффициент запаса прочности:
Условие
выполнено.
12.
Посадка зубчатого колеса и подшипников
Посадка
зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347–82.
Шейки валов
под подшипники выполняем с отклонением вала .
Отклонения
отверстий в корпусе под наружные кольца по .
13. Выбор
сорта масла
Смазывание
зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло,
заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно
на 10 мм. Объем масляной ванны определяем из расчета
0,25 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности: дм3.
При
контактных напряженияхМПа и скорости м/с рекомендуемая
вязкость масла должна быть примерно равна м2/с.
Принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799–75*).
Камеры
подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1, периодически
пополняем его шприцем через пресс-масленки.
14. Сборка
редуктора
Перед сборкой
внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой
краской.
Сборку
производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов
валов:
на ведущий
вал насаживают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80–100 °С;
в ведомый вал
закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем
надевают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно
нагретые в масле.
Собранные
валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса,
покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для
центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов;
затягивают винты, крепящие крышку к корпусу.
После этого
на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают
пластичную смазку, ставят крышки подшипников.
Перед
постановкой сквозных крышек в проточки закладывают резиновые манжеты.
Проверяют
проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны
проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.
Затем
ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой из технического
картона; закрепляют крышку болтами.
Собранный
редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе,
устанавливаемой техническими условиями.
Список
литературы
1. Анурьев В.И. Справочник
конструктора – машиностроителя: В 3-х т. Т.1–6-е изд., перераб. и доп. – М.:
Машиностроение, 1982. – 736 с.
2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование
узлов и деталей машин: Учебное пособие для технических специальностей вузов. –
6-е изд., исп. – М.: Высш. шк., 2000. – 447 с.
3. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей
машин: Учеб. пособие/С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин,
Г.М. Ицкович, В.П. Козинцов. – 3-е изд., стереотипное.
Перепечатка с издания 1987 г. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 416 с.
4. Шейнблит А.Е. Курсовое
проектирование деталей машин: Учебное пособие. Изд-е 2 – е, перераб. и дополн.
– Калининград: Янтар. сказ, 1999. – 454 с.