Смекни!
smekni.com

Расчет валов редуктора (стр. 2 из 8)

9. Проверочный расчет валов и подшипников редуктора.

9.1 Исходные данные

9.1.1 Вращающие моменты и частоты вращения валов.

Быстроходный вал 1

Т1б.в.= 11,3 Н∙м ; n1=nб.в=2880 мин-1

Промежуточный вал 2

Т2п.в.= 190,2 Н∙м ; n2=nп.в=150 мин-1

Тихоходный вал 3

Т3т.в.= 575,4 Н∙м ; n3=nт.в=47,6 мин-1

Отношение максимальных (пиковых) моментов на каждом валу к номинальным значениям

9.1.2. Составляющие силы в зацеплении колес.

I - ступень – червячная передача

Ft1I=Fa2I=565 H

Fa1I=Ft2I=2503 H

Fr1I=Fr2I=911 H

II - ступень – цилиндрическая передача

Ft1II=Ft2II=6309 H

Fr1II=Fr2II=2449 H

Fa1II=Fa2II=2341 H

Индекс 1 для шестерни, а индекс 2 для колеса.

9.1.3. Расчетная нагрузка от цепнойпередачи на тихоходный вал Fц=6181,8 Н

Согласно задания к схемы 6 привода цепная передача наклонена к горизонту под углом 30˚.


9.1.4. Делительные диаметры колес передач I и II ступеней, к которым приложены составляющие силы в зацеплениях: d1I = 40 мм; d2I= 152 мм; d1II= 57,6 мм; d2II= 182,4 мм.

9.2. Объемная схема редуктора

Рассчитывая частореверсивный привод, поэтому рассматривается две объемные схемы редуктора с направлениями действующих сил. На рисунке 9.3,а приведена схема при вращении входного вала против часовой стрелки, а на 9.3,б – при вращении входного вала по часовой стрелке.

9.3 Реакция опор, вращающие и изгибающие моменты быстроходного вала.

Конструкция узла вала-червяка выполнена по варианту, изображенному на рисунке 9.2,а. Левая опора содержит два конических роликовых подшипника, поставленных "враспор" и воспринимающих все осевые силы. В этом случае расчетная точка левой опоры А балочки-вала принимается в середине между подшипниками. Правая опора является "плавающей" и содержит один радиальный шариковый подшипник. При этом расчетная точка Б правой опоры балочки-вала принимается в середине подшипника. Требуемые расчетные расстояния берутся из эскизного проекта редуктора: l1=112мм; l2=98мм; l3=98мм.


Расчетные конструктивные схемы вала-червяка, с учетом объемных схем редуктора, приведены в верхней части рисунков 9.4. а и в. При этом рисунок 9.4,а соответствует вращению быстроходного вала против часовой стрелки, а 9.4,б – по часовой.

9.3.1. Входной вал редуктора соединяется с валом электродвигателя муфтой упругой втулочно-пальцевой. [4]

Муфта вследствии неизбежной несоосности соединяемых валов нагружает входной вал дополнительной силой FM.

FM

168 Н

где Т1 – в Н·м

9.3.2. Реакция в опорах быстроходного вала.

Для определения реакция опор и эпюр моментов балочку-вал (рис. 9.4.) рассматривают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях YOZ и XOY, в которых лежат составляющие силы в зацеплении.

9.3.2.1. При вращении входного вала против часовой стрелки. (рис. 9.4,а)

a) В плоскости YOZ

∑МAZ = 0;

Н

∑МБZ = 0;

Н

Проверка ∑FZ = 0;

711-911+200=0

Реакции найдены правильно.

б) В плоскости XOY

∑МAZ = 0;

Н

∑МБZ = 0;

Н

Проверка ∑FZ = 0;

285,2-585+282,5=0

Реакции найдены правильно.

в) Результирующие радиальные реакции опор от сил в зацеплении.

765 Н

346 Н

г) Реакции от силы FM

∑МA = 0;

Н

∑МБ = 0;

Н

Проверка ∑F = 0;

168-264+96=0

Реакции найдены правильно.

д) Суммарные радиальные реакции в опорах.

765+264=1029 Н

364+96=442 Н

е) Суммарная внешняя осевая нагрузка.


Fa∑=Fa1I=2503 H

ж) Общие радиальные и осевые нагрузки на подшипники 1 и 2 опоры А.

Подшипники конические радиально-упорные № 7207 и Ке = 0,83, а по таблице П7 [3] е=0,37

Внешняя нагрузка Fa∑направлена влево, что соответствует схеме нагружения "а" по таблице 9.3. Далее определяем условия нагружения. Так как

Fa∑=2503 Н > 0,83·е·

0,83·0,37·1029=316 Н,

то это соответствует II случаю нагружения, то есть

1029 Н;

Fa∑=2503 Н;
0

9.3.2.2.При вращении входного вала против часовой стрелки. (рис. 9.4,а)

а) В плоскости YOZ

∑МAZ = 0;

Н

∑МБZ = 0;

Н

Проверка ∑FZ = 0;

711-911+200=0

Реакции найдены правильно.

б) В плоскости XOY

∑МAZ = 0;

Н