- ширина подшипника В=22 мм принята первоначально для подшипника 212 с внутренним посадочным диаметром 60 мм и наружным диаметром 110 мм.
- размеры h1=14 мм и h2=10 мм назначены с учетом размеров крышек для подшипников с наружным диаметром 111 мм.
- ширина мазеудерживающего кольца с=6мм и расстояние до подшипника f=6мм, (смазка подшипника пластичной смазкой (V=2,939 м/с<3 м/с), поэтому мазеудерживающие кольца lk≈18мм
Таким образом, расстояние между опорами вала равно:
так, как колесо расположено на валу симметрично относительно его опор, то а=в=0,5*l=0.5*138=69 мм
Конструирование вала:
Диаметры:
- выходного участка вала d1=40 мм
- в месте установки уплотнений d2=55 мм
- в месте установки подшипника d3=60 мм
- в месте посадки колеса d4=63 мм
Длины участков валов:
- выходного участка l1=2d1=2*40=80 мм
- в месте установки уплотнений l2=45 мм
- под подшипник l3=B=22 мм
- под мазеудерживающее кольцо l4=lk+2=18+2=20 мм
- для посадки колеса l5=lСТ-4=80-4=76 мм
Проверка статической прочности валов
Радиальные реакции в опорах вала находим в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Составляющие радиальных реакций в направлениях окружной и радиальной сил на каждой из опор вала будут равны:
Осевая реакция опоры 1 равна осевой силе:
Fa=Fx=1810.82 H
Максимальные изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях:
Результатирующий изгибающий момент:
Эквивалентное напряжение в опасном сечении вала:
Напряжение изгиба вала:
Напряжение сжатия вала:
Напряжение кручение вала:
Номинальное эквивалентное напряжение:
Максимальное допустимое напряжение:
Проверка статической прочности вала при
кратковременных нагрузках:
Выбор подшипников качения тихоходного вала.
Для опор тихоходного вала предварительно назначаем подшипник 212 с внутренним посадочным диаметром d=60 мм, динамическая грузоподъемность которого С=52000 Н и статическая грузоподъемность С0=3100 Н
Для опоры 1:
, что соответствует е=0,23
Отношение
Х=0,56; Y=1.95, а расчетная динамическая нагрузка
Для опоры 2:
поэтому X=1; y=0
Расчетная динамическая нагрузка:
С учетом режима нагружения (Т), для которого коэффициент интенсивности kE=0.8. расчетная эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник:
Для 90% надежности подшипников (a1=1) и обычных условиях эксплуатации (a23=0.75) расчетная долговечность подшипников в милн.об:
Расчетная долговечность подшипника в часах:
что больше требуемого срока службы передачи.
4.Шпоночные соединения
Выбор размера шпонок
Для проектируемой сборочной единицы тихоходного вала выбираем следующие размеры призматических шпонок:
-на выходном валу:
bi x hi x li =14 x 9 x 70; ti1=5.5 мм
- под ступицей колеса:
bii x hii x lii =18 x 11 x 70; tii1=3 мм
проверка прочности шпоночных соединений.
Напряжение смятия боковых граней шпонки, установленной на выходном участке вала: