146293 (729504), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

9.2. Объемная схема редуктора

Р

Как указывалось ранее, с целью уменьшения объема расчетов студентам допускается рассматривать только одно выбранное направление вращения валов частореверсируемого редуктора.

ассчитывая частореверсивный привод, поэтому рассматривается две объемные схемы редуктора с направлениями действующих сил. На рисунке 9.3,а приведена схема при вращении входного вала против часовой стрелки, а на 9.3,б – при вращении входного вала по часовой стрелке.

9

Объемные схемы редукторов по схемам 1…5 приводов приведены на рисунках 9.9,а…9.13,а, соответственно, а для схемы 7 привода на рисунке 9.14,а. На рисунке 9.15,а приведена объемная схема редуктора по схеме 1 привода с другим расположением входного и выходного концов валов редуктора. В схемах 5 и 6 возможно также изменение положения червячной и цилиндрической передач внутри корпуса относительно выходного конца вала редуктора.

.3 Реакция опор, вращающие и изгибающие моменты быстроходного вала.

Конструкция узла вала-червяка выполнена по варианту, изображенному на рисунке 9.2,а. Левая опора содержит два конических роликовых подшипника, поставленных "враспор" и воспринимающих все осевые силы. В этом случае расчетная точка левой опоры А балочки-вала принимается в середине между подшипниками. Правая опора является "плавающей" и содержит один радиальный шариковый подшипник. При этом расчетная точка Б правой опоры балочки-вала принимается в середине подшипника. Требуемые расчетные расстояния берутся из эскизного проекта редуктора: l₁=112мм; l₂=98мм; l₃=98мм.

Р

Часто в приводах по схемам 1,2,3 и 7 быстроходные валы установлены на двух радиальных шарикоподшипниках, расположенных в опорах А и Б. Расчетные точки опор балочки-вала принимаются в середине подшипников, а расчетные расстояния l₁, l₂ и l₃ берутся из разработанных эскизных проектов редукторов. При этом радиальные реакции в опоре и изгибающие моменты валов рассчитываются аналогично рассматриваемому быстроходному валу.

асчетные конструктивные схемы вала-червяка, с учетом объемных схем редуктора, приведены в верхней части рисунков 9.4. а и в. При этом рисунок 9.4,а соответствует вращению быстроходного вала против часовой стрелки, а 9.4,б – по часовой.

9

Для схемы 4 привода конструктивная схема быстроходного вала приведена на рисунке 9.12,б. Реверсивность привода не влияет на величины суммарных реакций в опорах и величины изгибающих моментов в этом валу. Поэтому реверсивность не учитывается в расчетах на прочность этого вала и долговечность его подшипников.

Рекомендуется также использовать соединительные упругие муфты с резиновой звездочкой и с упругой оболочкой.

.3.1. Входной вал редуктора соединяется с валом электродвигателя муфтой упругой втулочно-пальцевой. [4]

Муфта вследствии неизбежной несоосности соединяемых валов нагружает входной вал дополнительной силой F_M.

F_M 168 Н

г

Направление силы F_M зависит от погрешностей монтажа и заранее его определить нельзя. В этом случае определение наиболее неблагоприятных величин радиальных реакций каждой из опор вала осуществляется следующим образом. Первоначально определяются результирующие реакции в опорах вала от силы в зацеплении колёс, а затем эти реакции арифметически суммируются с определенными отдельно реакциями в опорах А и Б вала от силы F_M.

де Т₁ – в Н·м

9.3.2. Реакция в опорах быстроходного вала.

Для определения реакция опор и эпюр моментов балочку-вал (рис. 9.4.) рассматривают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях YOZ и XOY, в которых лежат составляющие силы в зацеплении.

9.3.2.1. При вращении входного вала против часовой стрелки. (рис. 9.4,а)

1. В плоскости YOZ

∑М_AZ = 0;

Н

∑М_БZ = 0;

Н

Проверка ∑F_Z = 0; 711-911+200=0

Реакции найдены правильно.

б) В плоскости XOY

∑М_AZ = 0; Н

∑М_БZ = 0; Н

Проверка ∑F_Z = 0; 285,2-585+282,5=0

Реакции найдены правильно.

в) Результирующие радиальные реакции опор от сил в зацеплении.

765 Н

346 Н

г) Реакции от силы F_M

∑М_A = 0; Н

∑М_Б = 0; Н

Проверка ∑F = 0; 168-264+96=0

Реакции найдены правильно.

д) Суммарные радиальные реакции в опорах.

765+264=1029 Н

364+96=442 Н

е) Суммарная внешняя осевая нагрузка.

F

Для привода по схеме 4 и других схем с установкой быстроходного вала на двух радиально-упорных подшипниках (табл. 9.2.) далее определяют осевые составляющие S_i от радиальных нагрузок и общие осевые нагрузки R_ai на опоры. При этом расчет S_i и R_ai аналогичен пунктам 9.6.2.1, д и е данного расчета, с использованием таблицы 9.2.

Для привода по схемам 1, 2, 3 и 7 с быстроходными валами, установленными на двух радиальных шарикоподшипниках, осевых составляющих S_i от радиальных нагрузок нет. Суммарная внешняя осевая сила F_a∑, в зависимости от её направления и схемы установки подшипников ("враспор" или "врастяжку"), действует как результирующая осевая (R_aA или R_aБ) на один из подшипников опор. То есть F_a∑= R_aA или F_a∑= R_aБ и расчет пункта ж) не производится.

_a∑=F_a1I=2503 H

ж) Общие радиальные и осевые нагрузки на подшипники 1 и 2 опоры А.

Подшипники конические радиально-упорные № 7207 и К_е = 0,83, а по таблице П7 [3] е=0,37

Внешняя нагрузка F_a∑ направлена влево, что соответствует схеме нагружения "а" по таблице 9.3. Далее определяем условия нагружения. Так как

F_a∑=2503 Н > 0,83·е· 0,83·0,37·1029=316 Н,

то это соответствует II случаю нагружения, то есть

1029 Н;

F_a∑=2503 Н; 0

9.3.2.2.При вращении входного вала против часовой стрелки. (рис. 9.4,а)

а) В плоскости YOZ

∑М_AZ = 0;

Н

∑М_БZ = 0;

Н

Проверка ∑F_Z = 0; 711-911+200=0

Реакции найдены правильно.

б) В плоскости XOY

∑М_AZ = 0; Н

∑М_БZ = 0; Н

Проверка ∑F_Z = 0; 285,2-585+282,5=0

Реакции найдены правильно.

в) Результирующие радиальные реакции опор от сил в зацеплении.

346 Н

765 Н

г) Реакции от силы F_M

∑М_A = 0; Н

∑М_Б = 0; Н

Проверка ∑F = 0; 168-264+96=0

Реакции найдены правильно.

д) Суммарное радиальные реакции в опорах.

346+264=610 Н

765+96=861 Н

е) Суммарная внешняя осевая нагрузка.

F_a∑=F_a1I=2503 H

ж) Общие радиальные и осевые нагрузки на подшипники 1 и 2 опоры А.

Подшипники конические радиально-упорные № 7207 и К_е = 0,83, а по таблице П7 [3] е=0,37

Внешняя нагрузка F_a∑ направлена вправо, что соответствует схеме нагружения "б" по таблице 9.3. Далее определяем условия нагружения. Так как

F_a∑=2503 Н > 0,83·е· 0,83·0,37·1029=316 Н,

то это соответствует II случаю нагружения, то есть

610 Н; 0

F_a∑=2503 Н;

9.3.3. Построение эпюр изгибающих моментов (рис 9.4.).

9.3.3.1. При вращении входного вала против часовой стрелки (рис 9.4,а).

а) Плоскость YOZ

Сечения А и Б – М_АХ=0; М_БХ=0

Сечение III слева – M_IIIX = 711·98·10^-3=69,7 Н·м

Сечение III справа – M_IIIX = 200·98·10^-3=19,6 Н·м

б) Плоскость ХOZ

Сечения А(II) и Б – М_АZ=0; М_БZ=0

Сечение III – M_IIIZ = 282,5·98·10^-3=27,7 Н·м

в) Нагружение от муфты

Сечения Б и Ж – М_БМ=0; М_ЖМ=0

Сечение А(II) – М_АМ= 168·112·10^-3=18,8 Н·м

Сечение III – M_IIIМ = 96·98·10^-3=9,4 Н·м

г) Максимальные изгибающие моменты в сечениях II и III

М_II=М_АМ=18,8 Н·м

M_III= 84,4 Н·м

9.3.3.2. При вращении входного вала по часовой стрелки (рис 9.4,б).

а) Плоскость YOZ

Сечения А и Б – М_АХ=0; М_БХ=0

Сечение III слева – M_IIIX = 200·98·10^-3=19,6 Н·м

Сечение III справа – M_IIIX = 711·98·10^-3=69,7 Н·м

б) Эпюры от изгибающих моментов в плоскости YOZ и ХOZ от нагружения муфтой при изменении направления вращения вала сохраняются. Так же сохраняются максимальные изгибающие моменты в сечениях II и III.

1. Расчет подшипников быстроходного вала.

9.4.1. Эквивалентная радиальная нагрузка.

R_E=(X·V·R_r+Y·R_a)·K_Б·K_T

X и Y – коэффициент, учитывающий разное повреждающее действие радиальной и осевой нагрузок (по таблице 9.18 [3] и таблицам параметров подшипников);

V – коэффициент вращения ( V=1 при вращении внутреннего кольца относительно направления нагрузки V=1,2 при вращении нагруженного кольца);

К_б – коэффициент безопасности, учитывающий динамическую нагрузку (по таблице 9.19 [3] в зависимости от области применения привода, характера пиковых нагрузок и их величины);

К_Т=1 – температурный коэффициент при t < 100 (при повышенной рабочей температуре подшипников по таблице 9.20 [3]);

V

Коэффициент К_б =1,3…1,8 для редукторов всех конструкций с зубчатыми передачами 7-й и 8-й степеней точности. В курсовом проекте строго не оговаривается область применения редуктора.

=1 – для всех подшипников редукторов по схемам 1…7.

П

Для схем 1, 2, 3 и 7, в которых в опорах А и Б установлены по одному радиальному шарикоподшипнику, определение эквивалентных нагрузок и долговечности подшипников аналогична пунктам 9.10. данного расчета.

Для схемы 4 и других схемах, в которых в опорах А и Б установлены по одному коническому радиально-упорному подшипнику, определение эквивалентных нагрузок и долговечности подшипников аналогична пунктам 9.7. данного расчета.

ринимаем К_б =1,8 с учетом и повышенных требований к надежности.

Характеристики

Список файлов реферата