Расчет двухступенчатого редуктора (стр. 8 из 9)
Запас прочности по напряжениям кручения
, 
, 
,так как мы не можем уменьшить диаметр исходя из особенности конструкции, то оставляем диаметр 63 мм.
Расчет подшипников
Для входного вала выбираем подшипники радиальные «Подшипник 408 ГОСТ 8338 - 75»:
Динамическая грузоподъемность С – 50,03 кН;
Статическая грузоподъемность С0 – 37 кН;
V = 1, при вращении внутреннего кольца;
Диаметр шарика Dw = 22,23 мм;
Частота вращения вала 483,333 об/мин;
Требуемый ресурс наработки 16704 часа;
Окружная сила Ft = 2 ·М2 / d2 =3123 H;
Радиальная сила - Fr = 1293,5 H;
Осевая сила - Fa1 = 1160H;
Rr1 = 2421,5 НRr2 = 2447,9 Н
Rt1 = 1765,2 Н Rt2 = 1357,8 Н
Суммарные реакции опор:
Осевая сила Fa нагружающая подшипник, равна внешней силе, действующей на вал. Осевую силу воспринимают оба подшипника на консольных концах вала, так как они ограничивают перемещение вала под действием этой силы.
Радиальная реакции подшипника приложена к оси вала в точке пересечения с ней нормали, проведенной через середины контактных площадок. Для радиальных подшипников эта точка расположена по середине ширины подшипника. Подшипник 1 наиболее нагружен так как он воспринимает большую нагрузку.
/дунаев/Коэффициент осевого нагружения для радиального подшипника:
, отношение Fa/VFr = 1160/2997 = 0,387 > e. Окончательно принимаем:Х = 0,56, У = 0,44/е = 1,982.
Принимаем коэффициент динамичночти нагрузки Кб для редуктора равным 1,4, Температурный коэффициент Кт = 1 (tраб < 100°С). Тогда эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
Pr = (VXFr + YFa)· Кб· Кт = (1·0,56·2997 + 1,982·1160)·1,4·1 = 5569 Н.
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1( вероятность безотказной работы 90%), а23 = 0,7 (обычные условия применения), к=3 (шариковый подшипник):
, условие выполняется.Для промежуточного вала выбираем подшипники радиальные «Подшипник 308 ГОСТ 8338 - 75»:
Динамическая грузоподъемность С – 31,9 кН;
Статическая грузоподъемность С0 – 22,7 кН;
V = 1, при вращении внутреннего кольца;
Диаметр шарика Dw = 15,08 мм;
Частота вращения вала 253,86 об/мин;
Требуемый ресурс наработки 16704 часа;
Осевая сила - Fa1 = 1160H;
Rr1 = 1937 НRr2 = 1244,9 Н
R1t = 3758,62 НR2t = 4552,62 Н
Суммарные реакции опор:
Осевая сила Fa нагружающая подшипник, равна внешней силе, действующей на вал. Осевую силу воспринимают оба подшипника на консольных концах вала, так как они ограничивают перемещение вала под действием этой силы.
Радиальная реакции подшипника приложена к оси вала в точке пересечения с ней нормали, проведенной через середины контактных площадок. Для радиальных подшипников эта точка расположена по середине ширины подшипника. Подшипник 2 наиболее нагружен так как он воспринимает большую нагрузку.
/дунаев/Коэффициент осевого нагружения для радиального подшипника:
,отношение Fa/VFr = 1160/4720 = 0,246 < e. Окончательно принимаем:
Х = 1, У = 0.
Принимаем коэффициент динамичночти нагрузки Кб для редуктора равным 1,4, Температурный коэффициент Кт = 1 (tраб < 100°С). Тогда эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
Pr = (VXFr + YFa)· Кб· Кт = (1·1·4720 + 0·1160)·1,4·1 = 6608 Н.
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1( вероятность безотказной работы 90%), а23 = 0,7 (обычные условия применения), к=3 (шариковый подшипник):
,условие не выполняется, принимаем подшипник более тяжелой серии № 408
Динамическая грузоподъемность С – 50,3 кН;
Статическая грузоподъемность С0 – 37,0 кН;
V = 1, при вращении внутреннего кольца;
Диаметр шарика Dw = 22,23 мм;
/дунаев/Коэффициент осевого нагружения для радиального подшипника:
, отношение Fa/VFr = 1160/4720 = 0,246 > e. Окончательно принимаем:Х = 0,56, У = 0,44/е = 1,982.
Принимаем коэффициент динамичночти нагрузки Кб для редуктора равным 1,4, Температурный коэффициент Кт = 1 (tраб < 100°С). Тогда эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
Pr = (VXFr + YFa)· Кб· Кт = (1·0,56·4720 + 1,982·1160)·1,4·1 = 6919,25 Н.
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1( вероятность безотказной работы 90%), а23 = 0,7 (обычные условия применения), к=3 (шариковый подшипник):
, условие выполняется.Для выходного вала выбираем подшипники радиальные «Подшипник 411 ГОСТ 8338 - 75»:
Динамическая грузоподъемность С – 78,7 кН;
Статическая грузоподъемность С0 – 63,7 кН;
V = 1, при вращении внутреннего кольца;
Частота вращения вала 150 об/мин;
Требуемый ресурс наработки 16704 часа;
Rr1 = 965,4 НRr2 = 923 Н
Rt1 = 2904,6 НRt2 = 12 712 Н
Суммарные реакции опор:
Радиальная реакции подшипника приложена к оси вала в точке пересечения с ней нормали, проведенной через середины контактных площадок. Для радиальных подшипников эта точка расположена по середине ширины подшипника. Подшипник 2 наиболее нагружен так как он воспринимает большую нагрузку.
Окончательно принимаем:
Х = 1, У = 0.
Принимаем коэффициент динамичночти нагрузки Кб для редуктора равным 1,4, Температурный коэффициент Кт = 1 (tраб < 100°С). Тогда эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
Pr = (VXFr + YFa)· Кб· Кт = 1·1·12745·1,4·1 = 17 844 Н.
Расчетный скорректированный ресурс подшипника при а1 = 1( вероятность безотказной работы 90%), а23 = 0,7 (обычные условия применения), к=3 (шариковый подшипник):
, условие не выполняется, назначем подшипник с большим диаметром №412:Динамическая грузоподъемность С – 85,6 кН;
Статическая грузоподъемность С0 – 71,4 кН;
, за требуемое время эксплуатации подшипник придется поменять один раз.7 Расчет муфты
По диаметру выходного вала выбираем фланцевые муфты.
Таблица 7.1 – Основные параметры габаритные и присоединительные размеры:
| Полу- муфта | d, мм | MP, Нм | l, мм | L, мм | D0, мм | dСТ, мм | Болты | |
| Обозначение | Кол-во | |||||||
| I | 45 | 509,3 | 105 | 220 | 125 | 80 | M12 | 4 |
| II | 45 | 509,3 | 105 | 220 | 125 | 80 | M12 | 4 |
Расчет муфты ведут не по номинальному моменту М, а по расчетному моменту МР.
где kР - коэффициент режима работы (kР = 1,4 при спокойной работе и небольших разгоняемых при пуске массах);
М = 509,3 Н∙м,
Мр = 509,3 ∙ 1,4 = 713,02 Н∙м.
Условие прочности на срез болтов, установленных без зазора:
где: D0 – диаметр окружности, проходящей через центры болтовых отверстий;
z – число болтов;
dб – диаметр стержня болта, мм (для болтов не более М24 диаметр dб на 1 мм больше диаметра резьбы);
где τср- допускаемое напряжение на срез для болтов, МПа;
σТ - предел текучести материала болта. Для выбранной стали Ст3 σТ =220 МПа
τср = 29,1 МПа
Условие прочности выполняется.
Окончательно принимаем: муфта фланцевая 63-45-11-УЗ ГОСТ 20761-96.
