Проектный расчет валов, выбор подшипников и эскизная компоновка редуктора

5. Проектный расчет валов, выбор подшипников и эскизная компоновка редуктора

Вал при работе испытывает сложное нагружение: деформации кручения и изгиба. Однако проектный расчет валов проводится из условия прочности на чистое кручение, а изгиб вала и концентрация напряжений учитываются пониженными допускаемыми напряжениями на кручение, которые выбираются в интервале [t] – 20…25 МПа [4, с. 296].

Наименьший диаметр выходного участка быстроходного вала dВ1, мм, равен [4]:

Наименьший диаметр промежуточного вала dB2, мм, равен:

Наименьший диаметр выходного участка тихоходного вала dB3, мм, равен:

где Т1, Т2, Т3 – номинальные вращающие моменты соответственно на входном (быстроходном), промежуточном и выходном (тихоходном) валах редуктора.

Полученные расчетные значения диаметров выходных участков валов , ,  округлим до ближайшего большего стандартного значения.

Окончательно принимаем:

=25, =40, =65.

Остальные размеры участков валов назначаем из ряда стандартных диаметров в сторону увеличения, исходя из конструктивных и технологических соображений. Для быстроходного вала:

dy1=dП1³+2•t+1³ 35=35 мм – диаметр вала под уплотнение и подшипник. Необходимо учитывать, что значение посадочного диаметра подшипника для данного диапазона кратно пяти [10 таблица Б. 5]. Также величина высоты t, мм, перехода диаметра вала по отношению к предыдущему диаметру должна быть больше или равна размеру фаски f, мм [10. таблица 14]

Диаметр бортика для упора подшипника ds1, мм, вычислим по формуле

ds1³ dП1+2•t,

где t-значение высоты перехода [10 таблица 14]

ds1³ 25+2•2³ 29

Окончательно выбираем ds1=30 мм.

Величина высоты буртика больше величине радиуса закругления подшипника r, мм, что обеспечивает надежное осевое размещение подшипника на валу;

dfl, da1, d1, – размеры шестерни (пункт 3.1).

Для промежуточного вала:

Диаметр вала под уплотнение и подшипник:

dy2=dП2³ 40=40 мм

df2, da2, d2, – размеры колеса (пункт 3.1)

df3, da3, d3, – размеры шестерни (пункт 3.2).

Диаметр под зубчатое колесо:

dк2 ³ dП2+2• t2³ 45=45 мм

Диаметр бортика для упора колеса: ds2³ 45+2•2,5³ 50 мм

Для тихоходного вала:

Диаметр вала под уплотнение и подшипник:

dy3=70 мм.

Диаметр под зубчатое колесо:

dк4 =75 мм

Диаметр бортика для упора колеса: ds3³ 80 мм

Окончательно выбираем ds3=80 мм.

df4, da4, d4, – размеры колеса (пункт 3.2).

Длины участков валов определим после эскизной компоновки ре­дуктора на миллиметровой бумаге непосредственным измерением линейкой.

Корпус и крышку редуктора выполняем из чугунного литья

Толщина стенки корпуса d, мм, и крышки d1, мм, должны быть не меньше 8 миллиметров.

Принимаем: d = d1=8 мм.

Толщину ребер корпуса , мм, и крышки , мм, определим, согласно соотношению:

== (0.75… 1) • d = 7,5…10 мм

Принимаем: ==10 мм

Диаметр фундаментных болтов d1 принимаем:

d1=16 мм.

Диаметр болтов крепящих крышку к корпусу

принимаем: d3= 12 мм

Размеры штифта:

Длина lш ³ b+b1+(5…6)=29…30 мм. Принимаем: lш = 30 мм

Диаметр dш = 10 мм

В редукторах применяют в основном подшипники качения. Выбор типа подшипника зависит от нагрузок, действующих на вал. Так как на вал действуют осевая и радиальная силы, то используем радиально-упорные подшипники.

Выбор его типоразмера зависит от диаметра вала под подшипник. Посадочный диаметр подшипника для быстроходного вала d=dП1, для промежуточного вала d=dП2, для тихоходного вала – d=dП3.

Входной вал: шариковый однорядный радиальный подшипник 36207.

Промежуточный вал: шариковый однорядный радиальный подшипник 36208.

Выходной вал: шариковый однорядный радиальный подшипник 36214.

Для герметизации подшипниковых узлов редуктора с осевой фиксацией подшипников применим закладные крышки. Они изготавливаются, из чугуна СЧ 15 двух видов. Размеры крышек определяют в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника D.

Во время работы привода происходит нагрев деталей и масла, что приводит к линейному удлинению валов редуктора. Для компенсации этого расширения предусматривают осевой зазор в подшипниковых узлах а = 0,2… 0,5 мм, который на чертежах общего вида не показывается. Так как применили закладные крышки регулировка осевого зазора производится с помощью компенсирующих колец, которые устанавливаются между торцами наружных колец подшипников и крышек.

Смазку зубчатых колёс производим посредством окунания колес в масленую ванну.

Графическая часть эскизной компоновки проводим на бумаге формата А 1 в масштабе 1:1 и содержащей вид сбоку вертикального редуктора с разрезом по осям валов и главного вида редуктора.

Выполнение эскизной компоновки проводим несколькими этапами.

На первом этапе откладываем межосевое расстояние а и вычерчивается зубчатая цилиндрическая передача, размеры которой получены в пунктах 3.2 и 3.3.

На втором этапе прочерчиваем границы внутренней стенки редуктора на расстоянии X = 5…12 мм от элементов зубчатой цилиндрической передачи. Со стороны шестерни предварительное значение размера f, мм, назначим равным f =10 мм.

На третьем этапе вычерчиваем ступени валов на соответствующих осях по диаметральным размерам, полученным в проектном расчете валов (пункт 5). Длины участков валов получим из следующих рассуждений:

Длина участка вала под муфты, которая равна:

L1=1,5•dв,

где dв-диаметр выходного участка вала, мм;

L1=1,5·25=37,5

На четвертом этапе дорисовываются подшипники по своим габаритным размерам и определяем для валов размеры а, и в, мм, которые являются плечами приложенных к валу сил.

Определение этих размеров позволяет провести проверочный расчет валов на прочность и расчет подшипников на долговечность.

Похожие работы

Проектирование привода цепного транспортера

Скачать

12865

1

46

... Uоб =40,3 2. Кинематический расчет привода 2.1 Общее передаточное число привода 2.2 Частоты вращения Что соответствует задачи 3. Силовой расчет 3.1 Находим рассчитанную мощность привода, как можно наибольшую размерную величину а) б) 3.2 Определяем мощность на валах 3.3 Определяем моменты на валах 3.4 Данные сводим в таблицу № вала ni мин-1 ...

Разработка привода цепного транспортера

Скачать

53433

3

16

расчете учитываем к.п.д. привода, частоту вращения, мощность двигателя, крутящий момент на тихоходном валу. В зависимости крутящего момента и диаметра вала из справочника выбираем подходящую муфту. Для дальнейшей разработки и изготовления редуктора необходимо наглядное представление о нем. Для этого чертятся чертежи, по которым можно точно определить месторасположения каждой детали. По ...

Проектирование привода цепного транспортёра (расчет редуктора)

Скачать

13867

1

3

... М1 и М2;  =0,99 - коэффициент полезного действия подшипников. Частота вращения на валах определяется по формулам: Где  - частоты вращения на I, II, III валах привода, об/мин  =1430 об/мин - частоты вращения вала электродвигателя;  - передаточное отношение редуктора. Момент на валах определяется по формулам: где  - моменты на I, II, III валах , Нм Номер вала P, кВт n, об/мин Т, ...

Разработка цепной передачи для механического привода ленточного транспортера

Скачать

16133

0

5

... зубчатой с шарниром скольжения  (16) где ν - число рядов роликовой или втулочной цепи; φt=B/t - коэффициент ширины цепи; для зубчатых цепей φt=2…8. 7. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА ЛЕНТОЧНОГО ТРАНСПОРТЕРА 1. Учитывая небольшую передаваемую мощность N1 при средней угловой скорости малой звездочки, принимаем для передачи однорядную роликовую цепь. 2. ...