Детали машин. Курсовое проектирование. Дунаев, Леликов 2004 (968756), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Силы в зацеплении: Fa = Fai = 1529 Н, Fa\ = Fa= 7055 Н,Fr = 2606 Н. Сила, действующая на входной конец вала червяка,определена из расчета ременной передачи и составляет Fp = 968 Н.Силу, действующую на выходной конец вала червячного колеса,примем в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 50891-96= 1 2 5 л / г = 1 2 5 л / Ш = 3 5 3 5 Н.На рис. 13.6 /з и /б - это расстояния между точками приложения к подшипникам радиальных реакций соответственно на валучервяка и червячного колеса. Их находят по зависимостям, приведенным на с. 132 (см.
также рис. 6.2).Jг^лгBi'iSРис. 13.6Для вала червяка примем предварительно подшипники роликовые конические 7208А. Схема установки подшипников - враспор. Изтабл. 19.24 выписываем:40 мм, Z) = 80 мм, Г= 20 мм, е = 0,37.Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме /т == 200 мм (рис. 3.15). Тогда расстояние между широкими торцаминаружных колец подшипников /„ = /т + 2Г = 200 + 2 • 20 = 240 мм.Смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника314а = 0,5[Г-ь {d + D)el3] = 0,5 [20 + (40 ^ 80) 0,37 / 3 ] » 17,4 мм.Искомое расстояние /з равно/з= /„ - 2а = 240 - 2 • 17,4 « 205 мм.Для вала червячного колеса примем подшипники роликовыеконические 7212А. Схема установки подшипников - враспор. Изтабл. 19.24 выписываем: d= 60 мм, Z) = 110 мм, Г= 24 мм, е = 0,4.Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме k = 80 мм;между широкими торцами наружных колец подшипников /„ = 80 + 2 хX 24 = 128 мм.
Смеш:ение точки приложения радиальной реакцииот торца подшипникаа = 0,5[Г+ {d^D)en]= 0,5[24 + (60 + 110) 0,4 / 3] = 23,3 мм.Отсюда искомое расстояние 4 равно/б = / п - 2 а = 1 2 8 - 2 . 2 3 , 3 « 8 2 м м .Другие линейные размеры, необходимые для определения реакций, берем по компоновочной схеме (см. рис. 3.15) и результатам предыдущего расчета: А = 100 мм, /2 = 102 мм, d\ = 78,75 мм, U == 120 мм, /5 = 41 мм, di = 226,8 мм.Вал червяка. Из условия равенства нулю моментов сил в опорах ^ и по рис. 13.6 имеем:- в плоскости XOZRat = REV = Fn/2 = 1529 / 2 = 764,5 Н;-в плоскости YOZЕМа = 0;- F , h + Fr h + Fai d, / 2 -Лбв/з = 0;Reb = (-^p /1 +Frl2 + Fax dx 12) lh = (-968 • 100 ++ 2 6 0 6 .
102 + 7055 • 78,75 / 2) / 2 0 4 = 2 1 9 0 H ;ЕМб = 0;-/^р(/1 +/з) + Лав/3-^.(/3-/2)+/2 = 0;Лав = [F, (/, + /3) + F, (/3 - h) - Fax / 2] / /3 = [968(100 + 204) ++ 2606 (204 - 102) - 7055 • 78,75 / 2] / 204 = 1384 H.Проверка: Z7= Лдв - + Reb = -968 + 1384 - 2606 + 2190 == 0 - реакции найдены правильно.Суммарные реакции опор для расчета подшипников:315Ка=^А+R^3844764,5^ =1581 Н.= V2190^ + 764,5^ =2320 Н.Вал червячного колеса. Из условия равенства нулю моментовсил в опорах Д и £ по рис. 13.6 имеем:- в плоскости XOZ-Лдг = Лег = Fal2 = 7055 / 2 = 3527,5 Н;в плоскости YOZЕМд = 0;ЛЕВ =-F,2d212-Frh+Лев /б= 0;ЙГ' / 2 + F,/5) //б = (1529 • 226,8 / 2 + 2606 • 41) / 82 = 3417 Н;=/5)]//б == (1529-226,8/2-2606-41)/82 = 811 Н.Проверка: ZF = Л д а + - Лев = 8II + 2606 -3417 = 0 - реакциинайдены правильно.Суммарные реакции опор:^д = -iKb + л ^ = V 8 1 3 5 2 7 , 5 ^ = 3620 Н.+=V341743527,5^ =4911 Н.Направление консольной нагрузки FK заранее не известно.Поэтому отдельно находят реакции опор от действия силы FR.Полную реакцию каждой опоры, соответствующую наиболееопасному случаю нагружения, находят арифметическим суммированием результирующих от сил в зацеплении (Лд и ЛЕ) И реакцийот консольной нагрузки (Лдк и Лек соответственно).Реакции от консольной силы FR:2:Мд = 0;-FK/4+Лек/6=0;Лек = Fk/4 //б = 3535 • 120 / 82 = 5173 Н;SMe = 0;-Fк(/4+/6) + Лдк/6 = 0;Лдк = Fk (/4 +/б) / k = 3535 (120 + 82) / 82 = 8708 Н.316Проверка: -Fk + Ядк - Rek = -3535 + 8708 - 5173 = О - реакции найдены правильно.Полные реакции опор для расчета подшипников:Ягд = Ял + Лдк = 3620 + 8708 = 12328 И;= ЛЕ + Лек = 4911 + 5173 = 10084 Н.Подбор подшипников для вала червяка.
Частота вращениявходного вала с учетом фактического значения передаточного числаременной передачи « = «э / Wpn = 1410 / 2,68 = 526,1 мин\ d= 40 мм;требуемый ресурс L\oah = 20 ООО ч. Схема установки подшипников враспор. Радиальные реакции опор: Кк = 1581 И; Л^-Б = 2320 И. Валнагружен осевой силой Fa\ = 7055 Н. Возможны кратковременныеперегрузки до 150 % номинальной нагрузки. Условия эксплуатацииподшипников - обычные. Ожидаемая температура работы /раб = 77 ...... 98Предварительно назначены подшипники роликовые конические легкой серии 7208А.
Из табл. 19.24 для этого подшипника выписываем: Сг = 58300 Н; е = 0,37; 7 = 1,6. Для определения осевыхнагрузок на опоры приведем схему нагружения вала (рис. 13.6) квиду, представленному на рис. 6.4, а. Получим: Rr\ = Rr\ = 1581 Н;Кг = Rrb = 2320 Н; Fa = F^x =7055 И.Определяем осевые составляющие:7?,, = 0,83 е Лн = 0,83 • 0,37 • 1581 = 485,5 И;Л,2 = 0,83 е /1г2 = 0,83 • 0,37 . 2320 = 712,5 И.Так как< Rsi (485,5 < 712,5) и > (7?,2 - Rsx) [7055 > (712,5 - 485,5)], то в соответствии с табл. 6.2 находим осевые силы, нагружающие подшипники:Rax = Rsx = 485,5 И;Rai = Rax + Fa= 485,5 + 7055 = 7540,5 И.Отношение Rax / (VRrx) = 485,5 / (1 • 1581) = 0,307, что меньшее = 0,37 и для опоры 7: Х= 1, 7 = 0.Отношение Ra2 / (VRri) = 7540,5 / (1 • 2320) = 3,25, что больше^ = 0,37 и для опоры 2: Х= 0,4 и Y= 1,6.Эквивалентные динамические нагрузки при К^ = 1,4 (см.
табл.6.4 п. 3) и ^т = 1 (/раб < 100табл. 6.5):Rex = VXRrxKbKj= 1 • I • 1581 • 1,4 • 1 = 2213 К;317R^ = {VXRr2 + YRa2)K^Kj == (1 • 0,4 • 2320 + 1,6 • 7540,5) • 1,4 • 1 = 18190 Н.Расчетный ресурс более нагруженного подшипника опоры 2при ^23 = 0,6 (обычные условия применения, см. с. 142) и/? = 10 / 3 == 3,33 (роликовый подшипник)10^—/58300^"'= 0,6= 919 ч.60-526,1Это намного меньше требуемого ресурса Ь\оаи = 20 ООО ч.
Поэтому намеченный подшипник 7208А не подходит.Применение подшипника конического роликового средней серии 7308А ( С = 80900 Н; е = 0,35; Y= 1,7) повышает расчетныйресурс до 2268 ч, что, однако, также намного меньше требуемого.Примем для дальнейших расчетов подшипники роликовые конические однорядные с большим углом конусности 1027308А,Подшипники с большим углом конусности очень чувствительны кизменению осевого зазора.
Поэтому их рекомендуют устанавливать рядом, образуя из двух подшипников фиксирующую опору.Перейдем в соответствии с этим от схемы установки подшипниковвраспор 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 сторонына конце вала устанавливается шкив ременной передачи.Силы, нагружающие фиксирующую опору Б: Rr == 2320 Н;Ra = Fa\ = 7055 Н. Плавающая опора А нагружена силой Rr = RrA == 1581 Н.Опора Б.
Для фиксирующей опоры, состоящей из двух подшипников, принимаем подшипник 1027308А. Для этого подшипника по табл. 19.25: Сг = 69300 И; е = 0,83. Для комплекта из двухподшипников С.сум = 1,714 • Сг= 1,714 • 69300 = 118780 И.Отношение Ra / {VRr^) = 7055/ (1 • 2320) = 3,04, что больше е == 0,83. Коэффициент V = \ - вращение внутреннего кольца относительно вектора Rr^.Вычислим коэффициенты радиальной X и осевой Y нагрузоккак для двухрядного конического роликового подшипника: X = 0,67 (см. с.
139);АооЛ - ^23318ЛЕбОлU8190jа = arctg (е / 1,5) = arctg (0,83 / 1,5) = 28,96®,Y= 0,67 ctga = 0,67 ctg 28,96° =1,21.Эквивалентная динамическая нагрузка при /СБ = 1,4 и AT = 1= (VXR^ + YRa) Ks Kt = (1- 0,67 • 2320 + 1,21 • 7055)1,4 • 1 == 14127 H.Расчетный ресурс при «гз = 0,6 и р = 3,333,33С,г сум10'118780^10'= 22812 ч.= 0,6ЦоаН - ^231412760-526,1Я•Е У бОпПодшипник 1027308А пригоден, так как расчетный ресурсбольше требуемого L'\oah = 20 ООО ч. Основные размеры принятогоподшипника: d= 40 мм, Z) = 90 мм, Т= 25,5 мм.Опора А.
Для плавающей опоры червяка принимаем шариковый радиальный подшипник 208. По табл. 19.18 С,. = 32000 Н. Эквивалентная нагрузка при отсутствии осевой силыКе=ГКгКЬКТ=1 • 1581 • 1,4- 1 =2213 Н.Расчетный ресурс при а2з = 0,7 и р = 3 (шариковый подшипник)3200010'= 67048 ч.бОп221360-526,1Re)Подшипник 208 пригоден, так как расчетный ресурс большетребуемого L\oah = 20 ООО ч.
Основные размеры принятого подшипника: d=40 мм, Z) = 80 мм, 5 = 1 8 мм.Подбор подшипников для вала червячного колеса. Частотавращения выходного вала с учетом фактического значения передаточного числа ременной и червячной передач п = 526,1 / 18 = 29,23мин"', d = 60 мм; требуемый ресурс L\oah = 20 ООО ч. Схема установки подшипников - враспор.
Радиальные реакции опор: К^д == 12328 Н; ЯгЕ = 10084 Н. Вал нагружен осевой силой Fai = 1529 Н.Возможны кратковременные перегрузки до 150 % номинальнойнагрузки. Условия эксплуатации подшипников - обычные. Ожидаемая температура работы /раб = 77 ... 98Предварительно назначены подшипники роликовые конические легкой серии 7212А. Из табл. 19.24 для этого подшипникавыписываем: С = 91300 Н; е = 0,4; Y= 1,5. Для определения осевых нагрузок на опоры приведем схему нагружения вала (рис.
13.6) к10'АоаЛ - ^23= 0,7319виду, представленному на рис. 6.4, а. Получим: Rr\ = Лгд= 12328 Н;Rr2 = RrE= 10084 Н; Fa == 1529 Н.Определяем осевые составляющие:= 0,83 в Rri = О, 83 .0, 4 • 12328 = 4093 Н;Rs2= 0,83 в Rr2= 0,83 0,4-10084 = 3348 Н.Так как Rs\ > Rsi и> О, то в соответствии с табл.
6.2 находим осевые силы, нагружающие подшипники:Ra, == 4093 Н; Ra2 = Rai Fa = 4093 + 1529 = 5622 Н.Отношение/(КЛн) = 4093/(1 • 12328) = 0,33, что меньше в = 0,4и для опоры 7: Х= 1, 7 = 0.Отношение Ra2l(yRr2) = 5622/(1 • 10084) = 0,557, что больше е == 0,4 и для опоры 2: Х= 0,4 и Y= 1,5.Эквивалентные динамические нагрузки при ХБ= 1,4 (см. табл.6.4 п.З) и Кт=\ (/раб < 100табл. 6.5):Rei = VXKiKsKj = 1 • 1 • 12328 • 1,4 • 1 = 17259 Н;RE2 = {VXRr2-^YRa2)K^Kj== (1 • 0,4 • 10084+ 1,5 • 5622) 1,4 • 1 = 17453 Н.Расчетный ресурс более нагруженного подшипника опоры 2при «23 = 0,6 (обычные условия применения, см. с.
142) и/? = 10/3 == 3,33 (роликовый подшипник)\Р91300151=0.6U7453.бОг;3.331060-29,23 -84550 ч.Намеченный подшипник 7212А пригоден, так как расчетныйресурс больше требуемого L'xoah = 20 ООО ч. Основные размерыподшипника:60 мм, = 110 мм, Т= 24 мм.Выбор посадок колец подшипников. Внутренние кольца подшипников подвержены щ1ркулящ10нному нагружению, наружные местному.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
