Основные размеры корпуса и крышки редуктора

5. Основные размеры корпуса и крышки редуктора

Расчет ведем по [2]. Толщина стенок:

δ = 0,025 αω + 3 = 0,025 · 80 + 3 = 5 мм

δ1 = 0,02 αω + 3 = 0,02 · 80 + 3 = 4,6 мм

Принимаем: δ = δ1 = 8 мм

Толщина поясов стыка:

b = b1 = 1,5δ = 1,5 · 8 = 12 мм

Толщина бобышки крепления на раму:

p = 2,35δ = 2,35 · 8 = 20 мм

Диаметры болтов:

d1 = 0,03 αω + 12 = 0,03 · 80 + 12 = 14,2 мм – М14

d2 = 0,75d1 = 0,75 · 14 = 10,5 мм – М12

d3 = 0,6d1 = 0,6 · 14 = 8,4 мм – М10

d4 = 0,5d1 = 0,5 · 14 = 7 мм – М8

6. Проектный расчет валов, подбор подшипников

Расчет ведем по ГОСТ 24266-80 и СТ СЭВ 534-77. При назначении размеров руководствуемся ГОСТ 6636-69.

В качестве материала валов используем сталь 45 ГОСТ 1050-88 [2].

Допускаемое напряжение на кручение:

-для быстроходного вала [τ]б = 12 МПа;

-для тихоходного вала [τ]т = 20 МПа

Проектный расчет быстроходного вала.

Диаметр выходной:

dб =  =  = 25,5 мм

Быстроходный вал соединяется муфтой с валом электродвигателя, диаметр которого dД = 32 мм. Значения диаметров, соединяемых валов не должны отличаться более, чем на 25%. Поэтому сначала находят ориентировочно dM ≈ 0,75dД . Окончательно принимаем диаметр посадки муфты на быстроходный вал d = 26 мм.

Диаметр под подшипники принимаем dбп = 30 мм (ГОСТ 831-75).

Учитывая наличие осевых нагрузок, предварительно выбираем подшипник шариковый радиально-упорный 46106 ГОСТ 831-75 [2].

Его размеры: d = 30 мм, D = 55 мм, b = 13 мм.

Динамическая грузоподъемность подшипника: С = 14,5 кН.

Статическая грузоподъемность Со = 7,88 кН.

Проектный расчет тихоходного вала.

Диаметр выходной:

dт =  =  = 30,4 мм, принимаем dТ = 32 мм.

Диаметр под подшипники принимаем dбп = 40 мм (ГОСТ 831-75).

Учитывая наличие осевых нагрузок, предварительно выбираем подшипник шариковый радиально-упорный 46108 ГОСТ 831-75 [2].

Его размеры: d = 40 мм, D = 68 мм, b = 15 мм.

Динамическая грузоподъемность подшипника: С = 18,9 кН.

Статическая грузоподъемность Со = 11,1 кН.

Проектный расчет приводного вала.

Диаметр выходной:

dпр =  =  = 52,3 мм, принимаем dпр = 54 мм.

Диаметр под подшипники принимаем dбп = 60 мм (ГОСТ 8338-75).

Учитывая отсутствие осевых нагрузок, предварительно выбираем подшипник шариковый радиальный 312 ГОСТ 8338-75 [2].

Его размеры: d = 60 мм, D = 130 мм, b = 31 мм.

Динамическая грузоподъемность подшипника: С = 81,9 кН.

Статическая грузоподъемность Со = 48 кН.

7. Расчет реакций опор валов

Расчет ведем по рекомендациям [3].

Быстроходный вал.

Силы действующие на вал определены в расчете косозубой передачи:

Ft = 1867 H; Fr = 697 H; Fα = 425 H.

_

Реакции опор:

в плоскости xz:

Rx1 = Rx2 = Ft / 2 = 1867 / 2 = 933,5 Н;

в плоскости yz:

Ry1= (Fr1l1 + Fa1d1/2)/(2l1) = (697·45 + 425·40/2) / (2·45) = 443 H;

Ry2= (Fr1l1 - Fa1d1/2)/(2l1) =(697·45 - 425·40/2)/ (2·45) = 254 H.

Проверка:

Ry1 + Ry2 - Fr1 = 443 + 254 – 697 = 0.

Суммарные реакции:

Pr1 =  =  = 1033 H;

Pr2 =  =  = 967 H.

Проверяем подшипники по более нагруженной опоре 1 [2].

Расчет ведем по ГОСТ 18855-82.

Эквивалентная нагрузка:

Рэ = (XVPr1 + YPa1)KбKT,

в которой радиальная нагрузка Pr1 = 1033 H; осевая нагрузка Pa1 = Fa1 =425 H; V = 1 - вращается внутреннее кольцо; коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров Kб = 1; КТ = 1 [2].

Отношение Fa1 / Со = 425 / 7880 = 0,054; этой величине соответствует е = 0,68.

Отношение Рa1 / Pr1 = 425 / 1033 = 0,41 < е; Х = 1; Y = 0.

Рэ = (1·1033 + 0· 425) = 1033 H.

Расчетная долговечность, млн. об:

L = (C/Pэ)3 = (14500/1033)3 = 27664 млн. об.

Расчетная долговечность, ч:

Lh = L·106/60n = 27664·106/60·950 = 48·104 ч,

что больше установленных ГОСТ 16162-85. Подшипник выбран верно.

Тихоходный вал.

Силы действующие на вал со стороны цепной передачи:

Ft = 1225 Н; Fr = 1622 Н.

Реакции опор:

в плоскости xz:

Rx3 = (Ft3l3 + Ft2l2)/(2l2) =(1225·60 + 1867·45)/(2·45) = 1750 Н;

Rx4 =[( Ft2l2 - Ft3 (2l2 + l3)]/(2l2) = ( 1867·45 - 1225·150)/(2·45) = - 1108 Н;

Проверка:

Rx3 + Rx4 + Ft3 - Ft2 = 1750 - 1108 + 1225 – 1867 = 0.

в плоскости yz:

Ry3=(Fr2l2 - Fa2d2/2 + Fr3l3)/(2l2) = (697·45 - 425·120/2 + 1622·60)/(2·45) = 1147 H;

Ry4=(-Fr2l2 - Fa2d2/2 + Fr3(2l2 + l3))/(2l2) =(-697·45 - 425·120/2 + 1622·150)/(2·45) = = 2072 H;

Проверка:

Ry3 - Ry4 - Fr2 + Fr3 = 1147 – 2072 – 697 + 1622 = 0.

Суммарные реакции:

Pr3 =  =  = 2092 H; Pr4 =  =  = 2350 H.

Проверяем подшипники по более нагруженной опоре 4 [2].

Расчет ведем по ГОСТ 18855-82.

Эквивалентная нагрузка:

Рэ = (XVPr4 + YPa4)KбKT,

в которой радиальная нагрузка Pr4 = 2350 H; осевая нагрузка Pa4 = Fa4 = 425 H; V = 1 – вращается внутреннее кольцо; коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров Kб = 1; КТ = 1 [2].

Отношение Fa4 / Со = 425 / 11100 = 0,039; этой величине соответствует е = 0,68.

Отношение Рa4 / Pr4 = 425 / 2350 = 0,18 < е; Х = 1; Y = 0.

Рэ = (1·2350 + 0· 425) = 2350 H.

Расчетная долговечность, млн. об:

L = (C/Pэ)3 = (18900/2350)3 = 520 млн. об.

Расчетная долговечность, ч:

Lh = L·106/60n = 520·106/60·316,7 = 23,6·104 ч,

что больше установленных ГОСТ 16162-85. Подшипник выбран верно.

Приводной вал.

Реакции опор:

в плоскости xz:

Rx5 = -Ft4 (l + l4)/l = -1225·810 / 750 = -1323 Н;

Rx6 = Ft4 l4/ l = 1225·60 / 750 = 98 Н;

Проверка:

Rx5 + Rx6 + Ft4 = -1323 + 98 + 1225 = 0.

в плоскости yz:

Ry5= Fr4 (l + l4)/l = 1622·810/750 = 1752 H;

Ry6 = Fr4 l4/l = 1622·60/750 = 130 H;

Проверка:

Ry6 - Ry5 + Fr4 = 130 – 1752 + 1622 = 0.

Суммарные реакции:

Pr5 =  =  = 2195 H; Pr6 =  =  = 163 H.

Проверяем подшипники по более нагруженной опоре 5 [2].

Расчет ведем по ГОСТ 18855-82.

Эквивалентная нагрузка:

Рэ = (XVPr5 + YPa5)KбKT,

в которой радиальная нагрузка Pr5 = 2195 H; осевая нагрузка Pa5 = Fa5 = 0; V = 1 – вращается внутреннее кольцо; коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров Kб = 1; КТ = 1 [2].

Рэ = 2195 H.

Расчетная долговечность, млн. об:

L = (C/Pэ)3 = (81900/2195)3 = 620 млн. об.

Расчетная долговечность, ч:

Lh = L·106/60n = 620·106/60·316,7 = 32,3·104 ч,

что больше установленных ГОСТ 16162-85. Подшипник выбран верно.