Составление расчетных схем для тихоходного вала и определение реакций в опорах

5.2 Составление расчетных схем для тихоходного вала и определение реакций в опорах

Из предыдущих расчетов имеем:

, , , , l₁ = 69 (мм)

Реакции опор:

1. в плоскости XDZ:

∑М₁ = 0; R_X2 ∙ 2 l₁ - F_t∙ l₁ = 0; R_X2 =F_t/2 = 17833/2 = 8916,5 Н

∑М₂ = 0; - R_X1 ∙ 2 l₁ - F_t∙ l₁ = 0; R_X1 =F_t/2 = 17833/2 = 8916,5 Н

Проверка: ∑X= 0; R_X1 + R_X2 - F_t= 0; 0 = 0

2. в плоскости YOZ:

∑М₁ = 0; F_r ∙ l₁ + F_a∙ d₂/2 – R_y2 ∙ 2 l₁ = 0; в

R_y2 = (F_r ∙ l₁ + F_a∙ d₂/2)/ 2 l₁ ;Н

R_y2 = (F_r ∙ 69+ F_a∙ d₂/2)/ 2 ∙ 69 = 9314,7 Н

∑М₂ = 0; - R_y1 ∙ 2 l₁ + F_a∙ d₂/2 – F_r ∙ l₁ = 0;

R_y1 = (F_a∙ d₂/2 - F_r ∙ l₁)/ 2 l₁ ;Н

R_y1 = (F_a∙ 524/2 - F_r ∙ 69)/ 2 ∙ 69 = 2691,7 Н

Проверка: ∑Y= 0; - R_y1 + R_y2 – F_r= 0; 0 = 0

Суммарные реакции опор:

P_r1 = √ R²_X1 + R²_Y1;Н

P_r1 = √ 8916,5 ² + 2691,7² = 9313,9 Н

P_r2 = √ R²_X2 + R²_Y2;Н

P_r2 = √ 8916,5 ² + 9314,7² = 12894,5 Н

Выбираем подшипники по более нагруженной опоре Z.

Принимаем шариковые радиальные подшипники 219 легкой серии:

D = 170 мм; d = 95 мм; В = 32 мм; С = 108 кН; С₀ = 95,6 кН.

5.3 Проверка долговечности подшипника

Определим отношение F_a/С₀

F_a/С₀ = 3162/95600 = 0,033

По таблице отношению F_a/С₀ соответствует е = 0,25

Определим отношение F_a/VF_r

V = 1

V – коэффициент при вращении внутреннего кольца

F_a/VF_r= 3162/6623 = 0,47

Определим эквивалентную нагрузку

Р = (x ∙ V ∙ F_r+ YF_a) ∙ K_σ∙ K_T; Н

K_σ = 1,8

K_σ – коэффициент безопасности

K_T= 1

K_T– температурный коэффициент

Y = 1,78

X = 0,56

Р = (0,56 ∙ 1 ∙ 6623+ 1,78 3162) ∙ 1,8∙1= 16807 Н

Определим расчетную долговечность в млн.об.

L = (С/Р)³ млн.об.

L = (108000/16807)³ млн.об.

Определим расчетную долговечность в часах

L_h1 = L ∙ 10⁶/60 ∙ n₃; ч

L_h1 = 265 ∙ 10⁶/60 ∙ 2866 = 154 ∙10³ ч

L_h1 ≥ 10 ∙ 10³

154 ∙10³ ≥ 10 ∙10³

5.4 Оценка пригодности выбранных подшипников

Оценка пригодности выбранных подшипников

L_h1 ≥ L_h

154 ∙10³ ≥ 17987,2

154000 ≥ 17987,2

6. Конструирование элементов передачи

6.1 Выбор конструкции

Зубчатое колесо – кованое, форма – плоское

Шестерня выполнена за одно целое с валом

6.2 Расчет размеров

1. шестерня

Её размеры определены выше

, ,

2. колесо

Его размеры определены выше

, ,

Определим диаметр ступицы:

d_ст = 1,6 ∙ d_к; мм

d_ст = 1,6 ∙ 120 = 192 мм

Принимаем d_ст = 200 мм

Определим длину ступицы:

l_ст = (1,2 ÷1,5) ∙ d_к; мм

l_ст = (1,2 ÷1,5) ∙ 120 = 144 ÷180 мм

Т.к. l_ст ≤ b₂, принимаем l_ст = 95 мм

Определим толщину обода:

δ₀ = (2,5 ÷ 4) ∙m ; мм

δ₀ = (2,5 ÷ 4) ∙5 = 12,5 ÷ 20 мм

Принимаем δ₀ = 16 мм

Определим толщину диска:

С = 0,3 ∙ b₂; мм

С = 0,3 ∙ 95 = 28,5 мм

Принимаем С = 30 мм