Расчет редуктора (стр. 7 из 8)

Схема установки подшипника: 2 (враспор).

Радиально-упорные шариковые однорядные подшипники 36307.

Размеры: d = 35 мм, D = 80 мм, B = 21 мм, r = 2,5 мм.

Грузоподъёмность, кН: C_r = 35,0; C_o = 27,4.

Серия: средняя.

Промежуточный вал

Схема установки подшипника: 2 (враспор).

Радиально-упорные шариковые однорядные подшипники 36307.

Размеры: d = 35 мм, D = 80 мм, B = 21 мм, r = 2,5 мм.

Грузоподъёмность, кН: C_r = 35,0; C_o = 27,4.

Серия: средняя.

Выходной вал

Схема установки подшипника: 2 (враспор).

Радиальные шариковые однорядные подшипники 311.

Размеры: d = 55 мм, D = 120 мм, B = 29 мм, r = 3 мм.

Грузоподъёмность, кН: C_r = 71,5; C_o = 41,5.

Серия: средняя.

Определение консольных сил

Быстроходная косозубая цилиндрическая передача:

Тихоходная прямозубая цилиндрическая передача:

Клиноремённая передача:

Определение реакций в опорах подшипниках выходного вала:

Суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении выходного вала:

Крутящий момент

Построение эпюр

Проверочный расчёт подшипников

Определение динамической грузоподъёмности и проверка долговечности подшипников:

, , где

- эквивалентная динамическая нагрузка;

= 19000 ч - требуемая долговечность подшипника;

- базовая динамическая грузоподъёмность;

m – показатель степени для роликовых и шариковых подшипников;(m=3)

- базовая долговечность;

– угловая скорость вала;

- расчётная динамическая грузоподъёмность.

Подшипники входного вала II:

Радиально-упорные шариковые однорядные подшипники:

C_o = 27,4 кН – статическая грузоподъёмность;

C_r = 35,0 кН - базовая динамическая грузоподъёмность;

X =0,56 – коэффициент радиальной нагрузки;

Y =2,3– коэффициент осевой нагрузки;

e =0,19 – коэффициент влияния осевого нагружения;

R_В1 = 1967,4 H – радиальная нагрузка подшипника;

Ra = 356 H – осевая нагрузка подшипника;

Kб =1.25 – коэффициент безопасности;

Kт =1 – температурный коэффициент;

V =1 – коэффициент вращения;

= Н

= 35 кН

Подшипник пригоден.

Подшипники промежуточного вала III:

Радиально-упорные шариковые однорядные подшипники:

C_o = 27,4 кН – статическая грузоподъёмность;

C_r = 35,0 кН - базовая динамическая грузоподъёмность;

X =0,56 – коэффициент радиальной нагрузки;

Y =2,3– коэффициент осевой нагрузки;

e =0,19 – коэффициент влияния осевого нагружения;

R_А2 = 3576,4 H – радиальная нагрузка подшипника;

Ra = 356 H – осевая нагрузка подшипника;

Kб =1.25 – коэффициент безопасности;

Kт =1 – температурный коэффициент;

V =1 – коэффициент вращения;

= Н

= 35 кН

Подшипник пригоден.

Подшипники выходного вала IV:

= R_A3 = 2976,3 Н

кН = 71,5 кН

Подшипник пригоден.

Подбор и расчет шпонок

Расчёт шпонок на смятие ведётся по формуле:

, зн

Н/мм² - допускаемое напряжение на смятие;

Т – крутящий момент на валу, Н^.мм;

d – диаметр ступени вала;

h – высота шпонки;

t – глубина паза вала;

b – ширина шпонки;

l – длина шпонки.

Ведущий вал:

Диаметр ступени вала под шкив клиноременной передачи d = 30 мм;

выбираем призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78;

, где

b – ширина шпонки , h – высота , l – длина;

глубина паза: вала t = 4; втулки t₁ = 3,3; фаска r = 0,5.

Промежуточный вал:

Диаметр ступени вала под колесом 2: d = 42 мм;

выбираем призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78;

, где

b – ширина шпонки , h – высота , l – длина;

глубина паза: вала t = 5; ступицы t₁ = 3,3; фаска r = 0,5.

Такую же шпонку выбираем под колесом 3: Шпонка 12*8*50 ГОСТ 23360-78.

Выходной вал:

Диаметр ступени вала под колесом 4: d = 60 мм;

выбираем призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78;

, где

b – ширина шпонки , h – высота , l – длина;

глубина паза: вала t = 7; ступицы t₁ = 4,4; фаска r = 0,5.

Проверочный расчет выходного вала

Из эпюры изгибающих моментов видно, что наиболее опасное сечение – в месте шпоночного паза для установки зубчатого колеса.

Условие прочности вала:

, где:

[s] – допускаемый коэффициент запаса, [s] = 1,5…2,5;

s – расчётный коэффициент запаса в рассматриваемом сечении вала;

, где

s_s – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

s_t –коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

,

Амплитуда напряжений:

, где

- суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении;

- осевой момент сопротивления сечения вала, мм³:

, где

b – ширина шпоночного паза;

t – глубина шпоночного паза вала;

d – диаметр вала под колесом.

;

Амплитуда цикла:

t_а=

, где

М_К – крутящий момент на валу;

– момент сопротивления кручению:

, где

b – ширина шпоночного паза; t – глубина шпоночного паза вала; d – диаметр вала под колесом.

Коэффициент концентрации нормальных напряжений:

, где

= 1,75 - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

= 0,68 - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;