dunaev_lelikova (819766), страница 39
Текст из файла (страница 39)
13.1 настоящей главы), получаем при сборке запрессовкой: К /' р М ° И 132 108 3 0,07 61 94,7 145,2 43,75 13,2 По условию прочности чугунного центра посадку выбрать невозможно, так как максимально допустимый по прочности центра натяг [/т! меньше минимального необходимого натяга [Л!! „ (108 мкм < 145,2 мкм). Если осуществить соединение нагревом колеса, то изменяются следующие величины (остальные сохраняют свои значения): 0,1 42,7 92,6 106 В этом случае также невозможно подобрать посадку, так как [Ф) и [Л/) „(108 мкм = 106 мкм). Следовательно, серый чугун в качестве материала для центра колеса непригоден. Примем для центра сталь марки 45 (пи = 540 Н/мм~, см.
табл. 12.8). Если соединение колеса с валом будем осуществлять запрессовкой, то по сравнению с первым вариантом расчета изменятся следующие величины: б Я И Ь Я Посадка Г„ 66 79 172 186 199 07/и7 321268 Посадка выбрана с помощью табл. 5.5 по условиям: Л/ „ > [Л/! (81 мкм > 79 мкм) и Л/ < [Л/! (123 мкм < 199 мкм). 312 Если соединение осуществить нагревом,крлеса, то изменятся следующие параметры: ./' Р б (М],„Посадка 0 'С 0,14 30,5 33 46,2 //7//б ! 34 Для выбранной посадки Ф,„> (Ь/),„(52мкм > 46,2 мкм) и У,„< [Ю1,„(87 мкм < 199 мкм), см.
табл. 5.5. Окончательно выбираем для соединения червячного колеса с валом И71 //7//б, способ сборки — нагрев колеса до температуры 134 'С. Расчет шпоночных соединений Для передачи вращающего момента Т = 55,5 10 Н.мм со шкива на вал червяка применим з шпоночное соединение.
По табл. 19.11 для диаметра вала 30 мм: Ь = 8,0 мм, Ь = 7 мм, 0 = 4 мм. Длина шпонки ! = 32 мм, рабочая длина шпонки !р = ! — Ь = 32 — 8 = 24 мм. Расчетные напряжения смятия 2Т 2 55,5 10 с/(Ь вЂ” /, ) ! 30(7 — 4) 24 что меньше 1а1,„= 90 Н/мм для чугунной ступицы шкива. Для расчета шпоночного соединения на коническом конце вала червячного колеса найдем диаметр в среднем сечении участка длиной ! = 84 мм: 4р = И вЂ” 0,05! = 56 — 0,05 84 = 51,8 мм. Шпонка призматическая (см.
табл. 12.5): Ь = 14 мм, Ь = 9 мм, / = 5,5 мм. Длина шпонки != 80 мм, рабочая длина !,= ! — Ь = 80 — 14 = =66 мм. Расчетные напряжения смятия при передаче вращающего момента Т= 800 10 Н мм: 2Т 2 80010 г о — 134 Н/мм~, а', (Ь вЂ” /,)! 51,8(9 — 5,5)66 что дону~тимо при установке стальной полумуфты (1о),„= 140 Н/ммз). 313 Определение реакций опор. Расчетные схемы для определения реакций опор валов червячного редуктора приведены на рис. 13.6 при вращении вала червяка (с правой нарезкой) по ходу часовой стрелки. Силы в зацеплении: Рл = Р„ = 1529 Н, Ры = Ра= 7055 Н, Р„ = 2606 Н. Сила, действующая на входной конец вала червяка, определена из расчета ременной передачи и составляет Рр = 968 Н.
Силу, действующую на выходной конец вала червячного колеса, примем в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 50891 — 96 Р'„=1251Т =125 1800 = 3535 Н. На рис. 13.6 1з и 1б — это расстояния между точками приложения к подшипникам радиальных реакций соответственно на валу червяка и червячного колеса. Их находят по зависимостям, приведенным на с.
132 (см. также рис. 6.2). Яя бб Рис. 13.6 Для вала червяка примем предва1папельно подшипники роликовые конические 720ВА. Схема установки подшипников — враспор. Из табл. 19.24 выписываем: б( = 40 мм, О = 80 мм, Т = 20 мм, е = 0,37. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме 1, = = 200 мм (рис. 3.15). Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников 1„= 1, + 2Т = 200+ 2 20 = 240 мм. Смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника 314 а = 0 5[Т+ (с/+ 27) е / 3] = 0 5 [20 + (40+ 80) 0 37 / 3] 17 4 мм.
Искомое расстояние /з равно 1, = 1„— 2а = 240 — 2 17,4 = 205 мм. Для вала червячного колеса примем подизипники роликовые конические 7212А. Схема установки подшипников — враспор. Из табл. 19.24 выписываем: оз = 60 мм, /3 = 110 мм, Т = 24 мм, е = 0,4. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме 1, = 80 мм; между широкими торцами наружных колец подшипников 1„= 80 + 2 х х 24 = 128 мм.
Смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника а= 0 5[Т+(с/+Ю) е/3] = 0 5[24+(60+ 110) 0 4/3] = 23 3 мм. Отсюда искомое расстояние 1ь равно 1б = 1„— 2а = 128 — 2 . 23,3 = 82 мм. Другие линейные размеры, необходимые для определения реакций, берем по компоновочной схеме (см. рнс. 3.15) и результатам предыдущего расчета: 1, = 100 мм, 1з = 102 мм, с( = 78,75 мм, 14 = = 120 мм, /з = 41 мм, с/з = 226,8 мм. Вал червяка. Из условия равенства нулю моментов сил в опорах А и Б по рис.
13.6 имеем: — в плоскости ХОУ Вкг = Явг = Гн/2 = 1529 / 2 = 764,5 Н' — в плоскости УО2 — Гр 1~ + Г„1з+ Г,~ 4 / 2 — Явв 1з = 0; ТМ =0; Явв=( — Рр1~+Р~1г+Гы 4/2)/1з=( — 968 100+ + 2606 102+ 7055 78,75 /2) /204 = 2190 Н; ЯМБ =01 Рр(А + /з)+АГАВ 13 Рт(13 12)+Ры с/~ /2 = 0' Вкв = [Рр (1) + /з) + Рг(/3 /з) Ры 4/2] /1з = [968(100+204) + + 2606 (204 — 102) — 7055 78,75 / 2] / 204 = 1384 Н.
Проверка: ЕУ= — Гр+ ЯАв — Б + Яьв = -968 + 1384 — 2606+ 2190 = 0 — реакции найдены правильно. Суммарные реакции опор для расчета подшипников: ЗИ Л,д =Ад = Вал+В,ц- = 1384 +764,5 =158!Н. В„в =Вь = Вьв+Вьг — — 2190'+764,5' =2320 Н. /1дг = Явг = Ел / 2 = 7055 / 2 = 3527,5 Н; — в плоскости УОУ вЂ” га2412/2 — га 15 4 ЯЯЕВ 16= О; Вял=(Евг/2/2+Е.15)/16=(1529 226,8/2+2606 41)/82=3417Н; ХМв= 0; 43ДВ 16+ 4'7 (16 15) 4'42 412 1 2 = 0 4'4ДВ Та2 612 / 2 4'я (16 15)) / 16 = =(1529 226,8/2 — 2606 41)/82 = 811 Н. Проверка: ХУ= Ада+ Ä— Явв = 811 + 2606 — 3417 = 0 — реакции найдены правильно. Суммарные реакции опор: В, = Я', +11~г аа 811 +3527,5' =3620 Н. Я, = /Я Я,', = /3417 3537 5' =4971 Н. Направление консольной нагрузки Гк заранее не известно.
Поэтому отдельно находят реакции опор от действия силы Гк. Полную реакцию каждой опоры, соответствующую наиболее опасному случаю нагружения, находят арифметическим суммированием результирующих от сил в зацеплении (Ад и Яь) и реакций от консольной нагрузки (Ядк и Явк соответственно). Реакции от консольной силы Гк.' — Ек14 + лвк16= 0; Якк =Ек14/16 = 3535 120/82 = 5173 Н; — Ек(14+16)+ Адк16 = 0; 11дк = Ек (14 + 16) / 16 = 3535 (120 + 82) / 82 = 8708 Н, КМД аа О 316 Вал червячного колес4ь Из условия равенства нулю моментов сил в опорах Д и Е по рис.
13.6 имеем: — в плоскости ХОУ Проверка: -гк + Ялк — Явк = -3535 + 8708 — 5173 = 0 — реакции найдены правильно. Полные реакции опор для расчета подшипников: Я„д= Яд+ Ядк = 3620 + 8708 = 12328 Н; Ячз = Яв + Явк = 4911 + 5173 = 10084 Н. Подбор подшипников длн вала червяка. Частота вращения входного вала с учетом фактического значения передаточного числа ременной передачи и = и, / и„„= 1410 / 2,68 = 526,1 мин, а' = 40 мм; требуемый ресурс 2 '1ав = 20 000 ч. Схема установки подшипников— враспор.
Радиальные реакции опор: Я„д = 1581 Н; Яж = 2320 Н. Вал нагружен осевой силой Г,1 = 7055 Н. Возможны кратковременные перегрузки до 150 % номинальной нагрузки. Условия эксплуатации подшипников — обычные. Ожидаемая температура работы г „в = 77 ... ... 98'С. Предварительно назначены подшипники роликовые конические легкой серии 7208А. Из табл. 19.24 для этого подшипника выписываем: С„= 58300 Н; е = 0,37; У = 1,6. Для определения осевых нагрузок на опоры приведем схему нагружения вала (рис. 13.6) к виду, представленному на рис.
6.4, а. Получим: Ян = Я„„=! 581 Н; Яа = Я~в 2320 Н! Рч Ры 7055 Н Определяем осевые составляющие: Яа =0,83 еЯн =0,83 0,37 1581=485,5 Н; Яа = 0,83 е Яа = 0,83 0,37 2320 = 712,5 Н. Так как Ян < Яа (485,5 < 712,5) и Г > (Яа — Ян) (7055 > (712,5— — 485,5)1, то в соответствии с табл. 6.2 находим осевые силы, нагружающие подшипники: Я,~ = Ян = 485,5 Н; Ям = Яы + Р, = 485,5 + 7055 = 7540,5 Н. Отношение Я,~ / (!гЯ„1) = 485,5 / (1 1581) = 0,307, что меньше е=037идляопоры/: Х=!, У=О. Отношение Я,з / (РЯ„,) = 7540,5 / (1 2320) = 3,25, что больше е = 0,37 и для опоры 2: Х = 0,4 и У = 1,6.
Эквивалентные динамические нагрузки при Кв = 1,4 (см. табл. 6.4 п. 3) и Кт = 1 (/рм < 100 'С, табл. 6.5): Ян = РХЯпКяКт=! 1 1581 1,4 1=2213 Н; 317 Яе2 (~ ХЯа + УЯа) ЯБ Ят =(1 0,4 2320+1,6 7540,5) ° 1,4 1 = 18190 Н. Расчетный ресурс более нагруженного подшипника опоры 2 при а„= 0,6 !обычные условия применения, см. с. 142) и р = 10 / 3 = = 3,33 (роликовый подшипник) Это намного меньше требуемого ресурса Е'ю,ь = 20 000 ч. Поэтому намеченный подшипник 7208А не подходит. Применение подшипника конического роликового средней серии 7308А (С, = 80900 Н; е = 0,35; У = 1,7) повышает расчетный ресурс до 2268 ч, что, однако, также намного меньше требуемого. Примем для дальнейших расчетов подшипники роликовые конические однорядные с болыиим углом конусности /027308А.
Подшипники с большим углом конусности очень чувствительны к изменению осевого зазора. Поэтому их рекомендуют устанавливать рядом, образуя из двух подшипников фиксирующую опору. Перейдем в соответствии с этим от схемы установки подшипников враспор к схеме с одной фиксирующей и другой плавающей опорами. В качестве фиксирующей выберем опору Б !рис, 13.6), отдавая предпочтение простоте обслуживания конических подшипников при эксплуатации. Отметим, что с противоположной стороны на конце вала устанавливается шкив ременной передачи. Силы„нагружающие фиксирующую опору Б: Я„= Я,ь = 2320 Н; Я, = Г„= 7055 Н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
