Ведомый вал

6.3 Ведомый вал.

Роликоподшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами, однорядные. Тип 7311, ГОСТ 333-79, средняя серия d = 55, D = 120, B = 27,
c= 3, D₁=127, Т =31.5, грузоподъемность = 10200, ролики D_T = 16.7, z = 13;

Силы, действующие в зацеплении: P_окр = 1336 H, Р_рад = 506 H и Р_ос = 382 H.

Первый этап компоновки дал a = 50 мм, b = 35 мм

Определим реакции опор:

В плоскости yz

Y₂ (2a + 2b) = Р_окрa + Р_окр (a + 2b) = Р_окр(2a + 2b)

Y₂ = Р_окр = 1336 H.

Y₁ (2a + 2b) = Р_окр a + Р_окр (a + 2b) = Р_окр (2a + 2b)

Y₁ = Р_окр = 1336 H.

В плоскости yz

X₂ (2a + 2b) = Р_рад a + Р_рад (a + 2b) = Р_рад (2a + 2b)

X₂ = Р_рад = 506 H.

X₁ (2a + 2b) = Р_рад a + Р_рад (a + 2b) = Р_рад (2a + 2b)

X₁ = Р_рад = 1336 H.

Суммарные реакции

 H

 H

Находим осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников по формуле:

S=0,83eR

S₂ = 0,83eR₂ = 0,83×0,36×1429 = 427 H;

S₁=0,83eR₁ = 0,83×0,36×1429 = 427 H;

здесь для подшипников 7305 параметр осевого нагружения е = 0,36, С = 33 кН.

Осевые силы подшипников. В нашем случае S₁ = S₂; Р_ос > 0;тогда F_oc1 = S₁ = 1429 H; F_oc2 = S₁ + Р_ос = 1811 H.

Так как реакции, действующие на подшипники равны, то рассмотрим один из подшипников. Рассмотрим левый подшипник.

Отношение , поэтому следует учитывать осевую нагрузку.

Эквивалентная нагрузка по формуле:

P_э2 = (XVR₂ + YF_oc2) K_б K_т;

для заданных условий V = K_б = K_т = 1; для конических подшипников при  коэффициент X = 0,4 и коэффициент Y = 1,67 (табл.9.18 и П7 Чернавский).

Эквивалентная нагрузка

P_э2 = (0,4 1429 + 1,67 1811) = 3024 H = 3,024 kH

Расчетная долговечность

 млн. об.

Расчетная долговечность

ч

где n = 720 об/мин – частота вращения ведущего вала.

Найденная долговечность приемлема.

7 Выбор смазки редуктора

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.

В настоящее время в машинострое­нии для смазывания передач широко применяют картерную систему. В кор­пус редуктора или- коробки передач

заливают масло так, чтобы венцы ко­лес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внут­ренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воз­духе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса де­талей.

Картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При бо­лее высоких скоростях масло сбрасы­вается с зубьев центробежной силой и зацепление работает при недостаточ­ной смазке. Кроме того, заметно уве­личиваются потери мощности на пере­мешивание масла и повышается его температура.

Выбор смазочного материала осно­ван на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла сле­дующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вяз­кость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вяз­костью должно обладать масло. Поэто­му требуемую вязкость масла опреде­ляют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости ко­лес. Предварительно определяют окруж­ную скорость, затем по скорости и кон­тактным напряжениям находят требуемую кинематическую вязкость и марку масла.

В настоящее время широко приме­няют пластичные смазочные материа­лы ЦИАТИМ-201 и ЛИТОЛ-24, кото­рые допускают температуру нагрева до 130°С.

Предельно допустимые уровни по­гружения колес цилиндрического ре­дуктора в масляную ванну  , наименьшую глубину принято считать равной модулю за­цепления. Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окруж­ной скорости вращения колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть по­гружено.

В соосных редукторах при распо­ложении валов в горизонтальной пло­скости в масло погружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней. При расположении валов в вертикальной плоскости погру­жают в масло шестерню и колесо, расположенные в нижней части корпу­са. Если глубина погружения колеса окажется чрезмерной, то снижают уро­вень масла и устанавливают спе­циальное смазочное колесо.

В конических или коническо-цилиндрических редукторах в масляную ванну должны быть полностью погру­жены зубья конического колеса или шестерни.
8 Проверка прочности шпоночного соединения

Все шпонки редуктора призматические со скругленными торцами, размеры длины, ширины ,высоты ,соответствуют ГОСТ23360-80. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Все шпонки проверяются на смятие из условия прочности по формуле:

Допускаемое напряжение смятия [d_см]=200МПа

Ведущий вал: 72,98·10³ Н·мм;

Выходной конец вала =Ø20мм; t₁=3.5мм; b·h·l =6·6·30;

Промежуточный вал: 252,5·10³ Н·мм;

Под колесом: Ø40мм; t₁=5мм; b·h·l =12·8·30;

Ведомый вал: 690,6·10³ Н·мм;

Под колесом: Ø58мм; t₁=6мм; b·h·l =16·10·50;

Выходной конец: Ø50мм; t₁=5,5мм; b·h·l =14·9·70;

9 Подбор муфты

 

Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424–75.

Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами. Упругими элементами здесь служат гофрированные рези­новые втулки. Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в ос­новном для компенсации несоосносги валов в небольших пределах (1...5 мм;  0.3…0,6 мм;  до 1 ).

Материал полумуфт – чугун СЧ20.

Материал пальцев – сталь 45.

Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину – по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки:

где z – число пальцев, z = 6. Рекомендуют принимать  = 1,8...2 МПа.

Тогда

(Иванов с.362)

Список используемой литературы

1.   М.Н. Иванов. Детали машин. М.: «Машиностроение», 1991.

2.   П.Ф. Дунаев, О.П.Леликов – Конструирование узлов и деталей машин.
М.: «Высшая школа», 1985.

3.   В.И. Анурьев – Справочник коструктора –машиностроителя, т.1.
М.: «Машиностроение», 1980.

4.   В.И. Анурьев – Справочник коструктора –машиностроителя, т.2.
М.: «Машиностроение», 1980.

5.   В.И. Анурьев – Справочник коструктора –машиностроителя, т.3.
М.: «Машиностроение», 1980.

6.   С.А. Чернавский и др. Курсовое проектирование деталей машин.
М.: «Машиностроение», 1987.

7.   Д.Н. Решетов – Детали машин. Атлас конструкций. М.: «Машиностроение», 1970.

8.   М.И. Анфимов – Редукторы. Конструкции и расчет. М.: «Машиностроение», 1972.