Материал муфты: Сталь 35.
Размеры выбранной муфты проверяем по допускаемому давлению
на поверхности выступов, (6.1)
при
для стальной термически обработанной муфты, работающей со смазочным материалом.Условие прочности
выполняется, выбранная муфта работоспособна.Рисунок 8 Внешний вид зубчатой муфты
7 Шпоночные соединения
7.1 Расчет шпоночных соединений
Шпоночные соединения предназначаются для передачи крутящего момента от вала к ступице и наоборот. В зависимости от конструкции шпонки делятся на призматические, сегментные, клиновые, тангенциальные, специальные. Наибольшее применение находят призматические шпонки (ГОСТ'23360-78)
Призматические шпонки подбирают в зависимости от диаметра вала и проверяют на прочность по напряжению смятия
(7.1)
где
, - наибольший крутящий момент с учетом динамических нагрузок при пуске; - диаметр вала; - высота шпонки; - заглубление шпонки в вал; - длина шпонки; - допустимое напряжение смятия.Длина шпонки выбирается на
короче ступицы, из предлагаемого ряда на длину шпонки, если по результату расчета длина ступицы получается , то шпоночное соединение рекомендуется заменить шлицевым.Вал цепной передачи фиксация муфты:
; ; ; ; ; ;, (7.2)
Выбираем следующую шпонку (по ГОСТ 23360-78).
Таблица 2 Параметры шпоночных соединений муфты
№ вала | ||||||
1 | 85 | 100 | 26 | 16 | 6,4 | 135 |
Тихоходный вал фиксация звездочек:
; ; ; ; ; ;Выбираем следующую шпонку (по ГОСТ 23360-78).
Таблица 3 Параметры шпоночных соединений звездочек
№ вала | ||||||
1 | 100 | 85 | 28 | 16 | 6,4 | 144 |
Рисунок 9 Физические размеры шпонки
Соответсвующие размеры шпонки указаны на рисунке 9.
8 Расчет подшипников качения
8.1 Подбор подшипников качения
Подшипники качения выбираются исходя из диаметра вала и направления действующих нагрузок, а проверяются по статической и динамической грузоподъемности.
Исходные данные:
Радиальная нагрузка на подшипники
Н;Осевая нагрузка на подшипники
Н;Диаметр шейки вала d=90мм.
При выборе типоразмера подшипника для заданных условий работы необходима учитывать:
- величину и направления нагрузки;
- частоту вращения вала;
- потребный ресурс в часах;
- желательный размер подшипников (посадочный диаметр вала или диаметр отверстия в корпусе);
- особые требования к подшипнику, вытекают из условия его эксплуатации (самоустанавливаемость, способность обеспечивать осевое перемещение вала, условие монтажа);
- стоимость подшипника.
Выбрать типоразмер подшипника качения в зависимости от характера нагрузок и диаметр вала. В нашем случае
, выбираем радиально-упорный шариковый подшипник типа (ГОСТ 28428-90) 1000 ( ), с характеристиками : d=90мм, D=160мм, В= 24мм, динамическая грузоподъемность =56кН, предельная частота вращения 7500 об/мин (в масленой ванне).Определяем приведенную нагрузку Q , для чего необходимо:
- определить отношение
, ;- определяем отношение
, где - статическая грузоподъемность подшипника, =35000;- определяем коэффициент осевого нагружения
, в зависимости от отношения ; =0,19;- определяем приведенную нагрузку:
, (8.1)
где
- коэффициент вращения кольца ( =1), - коэффициент безопасности ( =1,2 умеренные толчки), - температурный коэффициент ( =1,15)(8.2)
Приведенная (эквивалентная) нагрузка для радиальных и радиально-упорных подшипников – это условная постоянная радиальная нагрузка, при приложении которой к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом и не подвижным наружным подшипник будет иметь такую же долговечность, что и при действительных условиях нагружения.
Осевая сила не оказывает влияния на величину эквивалентной нагрузки Q , пока отношения
не превысит значения .Определяем потребную динамическую грузоподъемность подшипника.