Смазывание подшипников

9.5.2 Смазывание подшипников

Смазывание подшипников качения в проектируемом приводе производится жидкими материалами из картера в результате разбрызгивания масла колесами, образования масляного тумана и растекания масла по валам.

Задача 10. Проверочные расчеты

10.1 Проверочный расчет шпонок

Призматическая шпонка тихоходного вала под колесом подлежит проверке на смятие.

Параметры шпонки: 12x8x34.

Условие прочности на смятие:

_см = 2Т/( A_см · d) ≤ [_см], (11.1)

где Т — крутящий момент на тихоходном валу ; А_см – площадь смятия;

А_см = (0,94 h - t₁) l_р, (11.2)

где l_р = l – b = 34 – 12 = 22 мм – рабочая длина шпонки; t₁ = 5 мм; h = 8 мм;

А_см = (0,94 · 8 – 5) · 22 = 55,44 мм²,

_см = 2 · 105,4 · 10³/ (40 · 55,44) = 95 Н/мм² ≤ []_см = 190 Н/мм²

Призматическая шпонка выходного конца тихоходного вала также подлежит проверке на смятие.

Параметры шпонки: 10x8x26.

l_р = l – b = 26 – 10 = 16 мм; t₁ = 5 мм; h = 8 мм;

А_см = (0,94 · 8 – 5) · 16 = 40,32 мм²,

σ_см = 2 · 105,4 · 10³/ (30 · 40,32) = 174,3 Н/мм² ≤ [σ]_см = 190 Н/мм²

10.2 Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов

Стяжные винты рассчитывают на прочность по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения _экв, Н/мм²:

_экв = 1,3 F_p / A ≤ [], (11.3)

где F_p — расчетная сила затяжки винтов, обеспечивающая нераскрытие стыка под нагрузкой, Н,

F_p = [К_з (1 - х) + х] F_в, (11.4)

F_в = 0,5; R_y = 0,5 · 2804,5 = 1402,25 Н — сила, воспринимаемая одним стяжным винтом, Н, где R_y — большая из реакций в вертикальной плоскости в опорах подшипников тихоходного вала, Н.

х — коэффициент основной нагрузки, х = 0,27;

К_з — коэффициент затяжки, К_з = 1,5;

F_p = [1,5 · (1 - 0,27) + 0,27] · 1402,25 = 1914,07 H;

A — площадь опасного сечения винта, мм²:

А =  d_p² / 4, (11.5)

d_p ≈ d₂ - 0,94 p — расчетный диаметр винта; р — шаг резьбы, р = 1,75мм; d₂ — наружный диаметр винта, d₂ = 12 мм.

d_p ≈ 12 - 0,94 · 1,75 = 10,355 мм,

А = 3,14 · 10,355² / 4 = 84,17 мм².

[] — допускаемое напряжение при неконтролируемой затяжке, [] = 0,25 · _ = 0,25· 300 = 75 H/мм².

_экв = 1,3 ·1914,07 / 84,17 = 30 ≤ 75 H/мм²

10.3 Проверочный расчет валов

Проверочный расчет валов на прочность выполняют на совместное действие изгиба и растяжения.

Условие прочности:

S ≥ [S], (11.6)

где [S]= 1,5 — допускаемое значение коэффициента запаса прочности.

1. Определим напряжения в опасных сечениях быстроходного вала:

_а = М·10³/ W_нетто, (11.7)

_a = М_кр·10³/ (2·W_ρнeтто ), (11.8)

где — _a и _a амплитуда напряжения и цикла соответственно;

М — суммарный изгибающий момент в рассматриваемом опaсном сечении,

Н · м;

М_кр — крутящий момент, Н · м;

W_нетто — осевой момент сопротивления сечения вала, мм³;

Wρ_нетто — полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³;

_а = 70,7· 1000 / 2195,2 = 32,2 Н / мм²,

_a = 3 Н / мм².

2. Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

(K_)_D = K_ / K_d + K_F – 1, (11.9)

(K_)_D = K_ / K_d + K_F – 1, (11.10)

где К_ и K_ — эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

K_d — коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

К_F — коэффициент влияния шероховатости;

(K_)_D = 1,65 / 0,73 + 1, 5 - 1 = 2,76

(K_)_D = 1,45/ 0,73 + 1,5 - 1 = 2,49

3. Определяем пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н / мм²:

(_-1)_D=  _-1 / (K)_D = 410 / 2,76 = 148,55 Н / мм²,

( _-1)_D =  _-1 / (K)_D = 0,58  _-1 / (K_)_D = 0,58 · 410 / 2,49 = 95,5 Н / мм²,

где —  _-1 и _-1 пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм².

4. Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

s_ = (_-1)_D / _a = 148,55 / 32,2 = 4,61,

s_ = (_-1)_D / _a = 95,5 / 3 = 31,83.

5. Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

s = s_ s_ /√s_² + s_² = 4,61 · 31,83 / √4,61 ² + 31,83 ² = 4,56 ≥ [S] = 1,5.

6. Рассмотрим опасное сечение на 2-й ступени быстроходного вала

_а = 70,7·1000 / 1562,5 = 45,25 Н / мм²,

_a = 70,7·1000 / (2·0,2·15625) = 11,3 Н / мм².

7. Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

s_ = (_-1)_D / _a = 148,55 / 45,25 = 3,28,

s_ = (_-1)_D / _a = 95,5 / 11,3 = 8,45.

8. Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

s = s_ s_ /√s_² + s_² = 3,28·8,45 / √3,28 ² + 8,45 ² = 3,06 ≥ [S] = 1,5.

9. Определим напряжения в опасных сечениях тихоходного вала:

_а = 102 · 1000 / 0,1 · 74088 = 13,8 Н / мм²,

_a = 104,8 · 1000 / (2 · 0,2 · 74088) = 3,5 Н / мм².

10. Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

s_ = (_-1)_D / _a = 148,55 / 13,8 = 10,76

s_ = (_-1)_D / _a = 95,5 / 3,5 = 27,3

11. Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

s = s_ s_ /√s_² + s_² = 10,76 · 27,3 / √10,76 ² + 27,3 ² = 10 ≥ [S] = 1,5.

12. Определим напряжения в опасных сечениях тихоходного вала на 2-й ступени:

_а = 102 · 1000 / 4287,5 = 23,8 Н / мм²,

_a = 104,8 · 1000 / (2 · 0,2 · 42875 ) = 6,1 Н / мм².

13. Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

s_ = (_-1)_D / _a = 148,55 / 23,8 = 6,24

s_ = (_-1)_D / _a = 95,5 / 6,1 = 15,65

14. Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

s = s_ s_ /√s_² + s_² = 6,24 · 15,65 / √6,24 ² + 15,65 ² = 5,8 ≥ [S] = 1,5.

Таблица 10.1 Результаты проверочных расчетов

Задача 11. Технический уровень редуктора

Технический уровень целесообразно оценивать количественным параметром, отражающим отношение затраченных средств и полученного результата. «Результатом» является вращающий момент Т₂, Н·м. Мерой затраченных средств является масса редуктора m, кг.

11.1 Определение массы редуктора

Масса редуктора определяется по формуле:

m = φ∙r ∙V·10^-9, (12.1)

где φ – определяем по графику 12.1 [1, с.263] (φ = 0,465);

r — плотность чугуна (r = 7400 кг/м³);

V – условный объем редуктора:

V = LxBxH = 258x170x197 = 8640420 мм³.

m = 0,465∙7400∙8640420∙10 ^-9 = 29,7 кг.

11.2 Определение критерия технического уровня редуктора

 = m / T₂ , (12.2)

где Т₂ – вращающий момент на тихоходном валу редуктора, Н·м.

 = 29,7 / 105,4 = 0,282

Полученные данные представляем в виде табл. 12.1.

Таблица 11.1 Технический уровень редуктора

Литература

1.         Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М., 1991

2.         Иванов М.Н. Детали машин. М., 1984

Похожие работы

Ковшовый элеватор

Скачать

5923

1

1

... движения гружёного элеватора в нём предусматривается останов или тормоз. Все перечисленные элементы помещены в кожух. 2.Какова конструкция конвейерной ленты, для чего и как её натягивают? Для ковшовых элеваторов применяют тканевые прорезиненные ленты с прокладками из хлопчатобумажной ткани особого плетения – бельтинга – или из искусственного полотна (амид, лавсан), разделёнными прослойками из ...

Расчет ленточного ковшового элеватора

Скачать

19023

1

5

ки, барабаны, мешки, детали машин. В крупных библиотеках их используют для подачи книг из книгохранилищ в читальные залы. Исходные данные для расчета ковшового элеватора Род груза – известняк мелкокусковый; Производительность – Q = 500 т/ч; Высота подъема груза – H = 30м; Плече захватной части элеватора – L = 5м. 1. Выбор конструкции ковша и тягового элемента Необходимая погонная ...

Основные характеристики элеватора

Скачать

15968

0

7

... трассы вертикальная Высота подъема груза  м Перемещаемый груз руда железная мелкокусковая плотность транспортируемого грузаr = 2,8 т/м3.   3. Определение основных параметров Тип элеватора, скорость движения, формы ковшей выбираем в зависимости от характеристик транспортируемого груза, заданной производительности и высоты подъема [1, табл.11.3]. Для перемещения руды железной мелкокусковой ...

Разработка конического редуктора

Скачать

23074

0

6

... положения зубчатых колес относительно опор для последовательного определения опорных реакций и проверочного расчета вала, а также проверочного расчета подшипников. С учетом типа редуктора предварительно назначаем роликовые конические однорядные подшипники. По диаметру цапфы (dn2 = 50 мм). Выбираем по каталогу подшипники ведомого вала 7210. Назначаем способ смазки: зацепление зубчатой пары – ...