HGPpechat (1170154), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Полная длина шпонки (мм)
где b – ширина шпонки, мм.
Примем стандартную длину шпонки 72 мм.
8. Расчет подшипников качения на быстроходном валу
-
Найдем реакции опор от сил зацепления
Силы в зацепление:
Найдем реакции в вертикальной плоскости
Проверка реакций
Найдем реакции в горизонтальной плоскости
Проверка реакций
Суммарные реакции опор
Приближенно радиальную консольную силу Fк на валу от упруго – компенсирующей муфте можно вычислить по следующей формуле
где – радиальная жесткость упругой муфты при радиальном смещении валов, Н/мм;
- радиальное смещение валов, мм.
Радиальная жесткость втулочно – пальцевой муфты
где – номинальный вращающий момент муфты по каталогу, Н
.
Тогда
Найдем реакции в вертикальной плоскости
Проверка реакций
В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимают совпадающими с направлениями векторов реакций от сил зацеплении.
-
Реакции опор для расчета подшипников
-
Эквивалентная нагрузка
Для типового режима нагружения II коэффициент эквивалентности .
-
Выбор подшипника, схема установки и его параметры
Предварительно назначаем конические роликовые подшипники легкой серии – 7207А. Схема установки подшипника – врастяжку.
Параметры:
где – статическая радиальная грузоподъемность;
– динамическая радиальная грузоподъемность;
– параметр осевого нагружения, предельное значение отношения
;
– коэффициент осевой динамической и статической нагрузки соответственно.
-
Минимальные необходимые осевые силы для нормальной работы подшипник
Тогда по схеме
-
Уточним коэффициенты нагрузки
Для первой опоры
Тогда
Для второй опоры
Тогда
-
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка
Для первой опоры
Для второй опоры
-
Рассчитываем ресурс подшипников
где – коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от надежности,
;
– коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от особых свойств подшипника, для конического подшипника
;
– базовая динамическая грузоподъемность подшипника, Н; P – эквивалентная динамическая нагрузка, Н; k – показатель степени, для роликовых
; n – частота вращения кольца, мин-1.
Расчетный ресурс больше требуемого.
-
Выбор посадки подшипника
Внутреннее кольцо вращается вместе с валом, следовательно, циркуляционное нагружение. Посадка для внутреннего кольца k6.
Наружное кольцо неподвижно, следовательно, местное нагружение. Посадка для наружного кольца H7.
9. Приводной вал
Расчет на статическую прочность и сопротивление усталости
Материал – сталь 40X.
Силы в зацепление:
Найдем реакции в вертикальной плоскости
Проверка реакций
Найдем реакции в горизонтальной плоскости
Проверка реакций
Суммарные реакции опор
Радиальные реакции опор от действия муфты
Найдем реакции в вертикальной плоскости
Проверка реакций
В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимают совпадающими с направлениями векторов реакций от сил зацеплении.
Реакции опор для расчета подшипников
Эквивалентная нагрузка
Для типового режима нагружения II коэффициент эквивалентности .
Выбор подшипника, схема установки и его параметры
Предварительно назначаем шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии 1212.
Параметры:
Уточним коэффициенты нагрузки
Тогда
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка
Рассчитываем ресурс для более нагруженного подшипника
Расчетный ресурс больше требуемого.
Проверка выполнения условия для более нагруженного вала
Условие выполнено.
Выбор посадки подшипника
Внутреннее кольцо вращается вместе с валом, следовательно, циркуляционное нагружение. Посадка для внутреннего кольца n6.
Наружное кольцо неподвижно, следовательно, местное нагружение. Посадка для наружного кольца H7.
10. Подбор муфт
10.1 Комбинированная муфта между выходным валом редуктора и приводным валом.
Состоит из компенсирующей упругой втулочно-пальцевой и муфты с разрушающимся элементом. Так как момент, передаваемый муфтой, равен моменту на тихоходном валу (470 Н м) то из ГОСТ 21424-93 выбираем муфту, передающую 500 Н
м, и диаметром вала 45 мм. Размеры пальцев и втулок взяты из того же ГОСТа. Количество пальцев – 10. Муфта с разрушающимся элементом. Взята с 2-умя предохранительными гладкими разрушающими штифтами.
10.2 Упруго-компенсирующая муфта.
Выбрана с торообразной оболочкой, передающая момент в 80 Н м и диаметром вала в 25 мм.
11. Смазывание, смазочные устройства и уплотнения. Расчет уровня масленой ванны и способы его контроля
Для смазывания закрытых передач широко применяют картерную систему смазывания – то есть масло заливается таким образом, чтобы венцы зубчатых колес были погружены в него. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, оттуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность деталей, расположенных внутри корпуса.
Принцип назначения масла, следующий: чем выше, окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактное давление в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло.
Окружная скорость:
-
Промежуточный вал
Число оборотов:
Диаметр вершин:
-
Тихоходный вал
Число оборотов:
Диаметр вершин:
Окружная скорость более 2 м/с.
Допускаемые контактные напряжения при номинальной нагрузке:
871 – тихоходная ступень;
660 – быстроходная ступень.
Рекомендуемая кинематическая вязкость 34 мм2/с.
Принимается марка масла И-Г-А-32 ГОСТ 20799-88.
Минимальный уровень устанавливается для конического колеса
Максимальный уровень масла по цилиндрическому колесу
Для наблюдения за уровнем масла в корпусе используют маслоуказатель.
При картерном способе смазывания подшипники смазываются брызгами масла. При окружной скорости колес v>1 м/с брызгами масла покрыты все детали передач и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее со стенок корпуса, валов, колес масло попадает в подшипник.
Залив масла в редуктор осуществляется через люк в крышке редуктора.
Масло, разбрызгиваемое во время работы, требует обеспечения герметизации корпуса, это обуславливает применение герметиков. Поэтому в качестве герметика используем УТ-34 ГОСТ 24285-80 в количестве 0,1 кг при окончательной сборке.
При работе передач продукты изнашивания постепенно загрязняют масло, оно стареет, его свойства ухудшаются. Поэтому масло, залитое в корпус, периодически меняют. Для замены масла в корпусе редуктора предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с конической резьбой.
При длительной работе в связи с нагревом воздуха повышается давление внутри корпуса. Поэтому внутреннюю полость корпуса сообщим с внешней средой с помощью – отдушины.
Подшипники, находящиеся вблизи шестеренок на промежуточном валу, защищают маслоотражающим кольцом от чрезмерного залива маслом.
Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания извне пыли и влаги.
Манжетные уплотнения широко применяются при смазывании подшипников жидким маслом и при окружной скорости до 20 м/с.
Список используемой литературы
-
Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. учреждений среднего профессионального образования / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – 5-е издание, дополн. – М.: Машиностроение, 2004, - 560 с.: ил.
-
Атлас конструкций узлов и деталей машин: учеб. пособие / [Б.А. Байков и др.]; под ред. О.А. Ряховского, О.П. Леликова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 400 с.: ил.