Назначение упругих муфт – снижение ударной нагрузки и предотвращение опасных колебаний. Кроме того, упругие муфты допускают некоторую компенсацию неточностей взаимного положения валов. С помощью упругих муфт можно предотвратить возможность появления резонансных колебаний. Упругая муфта состоит из двух полумуфт и упругих элементов.
Основными типами упругих муфт являются втулочно-пальцевая МУВП, со звездочкой и с торообразной оболочкой. Наиболее выгодной по габаритам является муфта со звездочкой, ее и будем использовать.
Расчетный вращающий момент
Нм.Характеристика муфты со звездочкой (таблица 12).
Таблица 11
Наименование муфты | Станд. момент Нм | Расчетный момент, Нм | Габариты (диаметр, длина), мм | Допуск. радиал. смещение | Доп. угловое смещение, град. | Предел. частота вращения |
Со звездочкой | 125 | 42 | 105/188 | 0,4 | 1 | 1980 |
Выбираем упругую со звездочкой муфту 125-30-I.2-25-I.2-УЗ ГОСТ 1408.4-76 m=2,5 мм, z=38 [7].
Диаметр одной полумуфты выбираем 30 мм(растачивается до 32 мм), чтобы обеспечить сопряжение с валом двигателя. Диаметр другой полумуфты выбираем 25 мм для сопряжения с быстроходным валом редуктора.
4.2 Подбор компенсирующей муфты
Компенсирующие муфты предназначены для соединения валов с небольшими взаимными смещениями осей, связанными с неточностями изготовления, монтажа и упругими деформациями.
Мы будем использовать компенсирующую зубчатую муфту.
Зубчатая муфта состоит из двух втулок с внешними зубьями надетых на них обойм с внутренними зубьями. Зубчатые муфты обладают существенными достоинствами, которые определили их широкое применение:
а) большой несущей способностью и надежностью при малых габаритах вследствие большого числа одновременно работающих зубьев;
б) допустимостью значительных частот вращения.
Расчетный вращающий момент
НмГде
-коэффициент, учитывающий степень ответственности передачи, - коэффициент, учитывающий условия работы, - коэффициент углового смещения, -номинальный момент вращения.Характеристики зубчатой муфты (таблица 13).
Таблица 12
Наименов-е муфты | Станд. момент, Нм | Расчетный момент, Н∙м | Габариты (диаметр, длина), мм | Допуск. радиол. смещение | Доп. угловое смещ-е, град. | Предел. частота вращения |
Зубчатая | 2500 | 1572 | 185/220 | 0 | 1,5 | 4500 |
Выбираем зубчатую муфту 2500-60-І.2-УЗ ГОСТ 50895-96.
5. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ НА ЗАДАННЫЙ РЕСУРС
Подшипники уже были предварительно выбраны по диаметру вала (см. пункт 3.2), поэтому проводимые ниже расчеты сводятся к проверке выбранного подшипника и уточнению его типа, диаметра и серии. Выбор подшипника по динамической грузоподъемности состоит в проверке его расчетной долговечности при заданных условиях работы [4].
Стандартные подшипники выбирают по динамической грузоподъемности. Она определяется следующим образом:
Где
- расчетный ресурс, - для шариковых подшипников, - коэффициент, вводимый при необходимости повышения надежности, - коэффициент, учитывающий качество материала подшипников, смазочный материал и условия эксплуатации - для обычных условий работы, - эквивалентная нагрузка для радиальных подшипников, - радиальная нагрузка, - коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца), коэффициент вращения (для сателлита), - коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки, - температурный коэффициент (при ).Расчетной схемой для вала, опирающегося на подшипники, является балка на двух опорах. Из действующих сил (нормальные и силы трения) рассматривают только нормальные силы. Это связано с тем, что коэффициент трения в зубчатом зацеплении очень мал благодаря отполированным поверхностям зубьев и хорошей смазке.
Проведем проверочный расчет подшипников. Отметим то факт, что одна из опор выполняется фиксирующей, а вторая - плавающей. Плавающая опора компенсирует погрешности изготовления и температурные деформации
Проведем проверочный расчет подшипников. Расчеты сведем в таблицы 13 - 16.
Таблица 13 – быстроходный вал.
Схема | |||
Вал | Разм. | Формула | Результат |
a | мм | Размер взят с компоновочного чертежа | 68 |
b | Размер взят с компоновочного чертежа | 52 | |
c | Размер взят с компоновочного чертежа | 30 | |
Ft | Н | - | |
Fr | - | ||
Fm | , | 12,2 | |
RAB | 24,4 | ||
RAГ | - | ||
RBB | 12,2 | ||
RBГ | - | ||
RA | 24,4 | ||
RB | 12,2 | ||
F | 32 | ||
L | 380 | ||
Cp | 558 | ||
N подш -ка/Ск, Н | 1000906 (С=41000) |
Таблица 14 – ось сателлита 1-й ступени
Схема | |||
Вал | Разм. | Формула | Результат |
a | мм | Размер взят с компоновочного чертежа | 16 |
b | - | ||
c | - | ||
Ft | Н | 397 | |
Fr | - | ||
RAB | - | ||
RAГ | - | ||
RBB | - | ||
RBГ | - | ||
RA | 795 | ||
RB | - | ||
F | 1240 | ||
L | 367 | ||
Cp | 14791 | ||
N подш-ка/Ск, Н | 92203 (С=17200) |
Таблица 15 – ось сателлита 2-й ступени.
Схема | |||
Вал | Разм. | Формула | Результат |
a | мм | Размер взят с компоновочного чертежа | 30 |
b | - | ||
c | - | ||
Ft | Н | 2023 | |
Fr | - | ||
RAB | - | ||
RAГ | - | ||
RBB | - | ||
RBГ | - | ||
RA | 4046 | ||
RB | - | ||
F | 6311 | ||
L | 64 | ||
Cp | 41069 | ||
N подш-ка/Ск, Н | 53508 (С=73600) |
Таблица 16 – тихоходный вал
Схема | |||
Вал | Разм. | Формула | Результат |
a | мм | Размер взят с компоновочного чертежа | 80 |
b | Размер взят с компоновочного чертежа | 60 | |
c | - | ||
Ft | Н | - | |
Fr | - | ||
Fm | 1818 | ||
RAB | 1364 | ||
RAГ | - | ||
RBB | 3183 | ||
RBГ | - | ||
RA | 1364 | ||
RB | 3183 | ||
F | 4138 | ||
L | 435 | ||
Cp | 26950 | ||
N подш-ка/Ск, Н | 212 (С=31000) |