Вибір підшипників редуктора за динамічною вантажопідйомністю

1.12 Вибір підшипників редуктора за динамічною вантажопідйомністю.

Геометричне вибір підшипників є вибір внутрішнього діаметра його (за каталогом підшипників), рівного номінальному діаметру (без допуску на посадку) вала.

Працездатність та ресурс підшипника забезпечують вибором його за динамічною вантажопідйомністю.

Перевірку працездатності виконують за нерівністю:

Сп £ Ст ,  (20)

де Сп - потрібна вантажопідйомність,

Ст- таблична вантажопідйомність за каталогом підшипників. Величину С_п розраховують за формулою:

. (кН)

де Кб - коефіцієнт безпеки, який дорівнює Кб =1,3;

X - коефіцієнт радіального навантаження Rr на підшипник;

Y - коефіцієнт осьового навантаження Fa на підшипник;

L - потрібна витривалість підшипника (ресурс), яка дорівнює L = tc;

n - частота обертання внутрішнього кільця сумісного з валом на який воно насаджено;

a - показник радикалу, який дорівнює для радіальних підшипників a = 3, а для радіально - упорних a = 3,3.

Визначення Сп для підшипників всіх трьох валів потребує значного об'єму обчислювання, тому буде достатньо лише підбора радіальних підшипників для тихохідного вала, де Fa =0.

Тоді динамічну вантажопідйомність можна визначити за формулою:

Сп = 1,17 Rr . (кН) (21)

Сп = 1,17 • 4,2 • = 10,9 кН

Радіальне навантаження Rr на підшипники при несиметричному розташуванні колеса відносно них складає:

Rr = 0,7 Ft , (кН)

Rr = 0,7 • 5,9 = 4,2 кН

де Ft - окружна сила у зачепленні зубчастої пари другого ступеня.

Величина сили Ft пов'язана з обертовим моментом T3 і ділильним діаметром колеса d3 формулою:

Ft = . (кН) (22)

Ft = = 5,9 кН

10,9 £ Ст

Вибір радіального кулькового підшипника (однакового для обох опор вала) можна зробити за допомогою табл. 6 із [6] для підшипників легкої серії.

 

Таблиця 6.

Визначення типу	Розміри підшипників, мм						Вантажо- підйомність Ст,кН
	D		Д	В	D1	Д1
204 205 206 207	20 25 ЗО 35		47 52 62 72	14 15 16 17	28 33 40 46	40 44 52 61	10,0 11,0 15,3 20,1
208 209 210 211	40 45 50 55	80 85 90 100		18 19 20 21	52 57 61 68	68 73 78 87	23,6 25,7 27,5 34,0
212 213 214 215	60 65 70 75	110 120 125 130		22 23 24 25	75 82 87 92	95 103 108 113	41,1 44,9 48,8 51,9
216 217 218 219	80 85 90 95	140 150 160 170		26 28 30 32	98 106 112 118	122 129 139 147	57,0 65,4 75,3 85,3
220 221 222 224	100 105 110 120	180 190 200 215		34 36 38 40	125 131 138 149	155 164 172 186	95,8 104,0 113,0 120,0
226 228 230 232	130 140 150 160	230 250 270 290		40 42 45 48	163 178 190 204	198 214 230 246	122,0 126,0 149,0 158,0

 

В табл. 6 прийнять такі позначення розмірів підшипників:

d - внутрішній діаметр підшипника,

Д - зовнішній діаметр підшипника,

d1 - більший діаметр внутрішнього кільця,

Д1 - менший діаметр зовнішнього кільця.

Згідно з прийняттям обмежень розрахунків динамічної вантажопідйомності для швидкохідного та проміжного валів вибір підшипників можна робити лише за діаметрами цапф валів.

При несиметричному розташуванні коліс в редукторі для цих валів треба застосувати радіально-упорні конічні підшипники середньої серії за табл. 7 із [6].

 Таблиця 7.

Визначення типу	Розміри підшипників, мм						Ст, кН
	D		Д	В	D1	Д1
7304 7305 7306 7307	20 25 30 35		52 62 72 80	16 17 19 21	34 42 50 54	43 52 60 68	25,0 29,6 40,0 48,1
7308 7309 7310 7311 7312 7313 7314 7315	40 45 50 55 60 65 70 80	90 100 110 120 130 140 150 160		23 26 29 29 31 33 3 37	61 69 74 82 91 99 103 110	76 85 94 100 111 119 129 135	61,0 76,1 96,6 102,0 118,0 134,0 168,0 178,0
7317 7316	85 90	180 190		41 43	127 128	152 161	221,0 240,0

Зміст величин d, Д, В, d1, Д1 тут той же що і у табл. 6.

При проектуванні підшипникових опор редуктора належить урахувати, що внутрішні кільця підшипників насаджуються з натягом відповідно полю допуску валів К6, а зовнішні кільця в гнізда корпусу за перехідною посадкою відповідно полю допуску отворів Н7.

Для кришок підшипників можна узяти посадку Н7/h8.

Змащення підшипників та зубців коліс і шестірьон здійснюють за рахунок розбризкування мастила при обертанні коліс для чого треба зануряти зубці їх на повну висоту у мастило марки И-70А.

1.13 Визначення розмірів шпонок з'єднання зубчастих коліс з валами.

Для з'єднання коліс з валами можна застосувати призматичні стандартні шпонки, розміри перерізу котрих залежно від діаметра вала подані в табл. 8 із [6]

Таблиця 8.

Інтервал діаметрів Вала, мм	Розміри у перерізу шпонки, мм		Глибина пазу на валу – t, мм
	Ширина - в	Висота - h
17-22 22-30 30-38 38-44	6 8 10 12	6 7 8 8q	3,5 4,0 5,0 5,0

 Продовження таблиці 8.

44-50 50-58 58-65 65-75	14 16 18 20	9 10 11 12	5,5 6,0 7,0 7,5
75-85 85-95 95-110 110-130	22 25 28 32	14 14 16 18	9,0 9,0 10,0 11,0
130-150 150-170 170-200	36 40 45	20 22 25	12,0 13,0 15,0

Довжину шпонки для проміжного вала  і для тихохідного вала  знаходять з умови забезпечення їх міцності на зминання, тобто за формулами:

(23)

де d2м, d2м – діаметри валів у місцях посадки маточних коліс, мм;

[s3м] – допустиме напруження на зминання шпонки, яке дорівнює

[s3м] = 120 Н/мм

 = 14704 / 18 (2,5) 120 +213,8 = 2,6

 = 43526 / 25,7 (2,5) 120 +138,8 = 5,5

Одержані величини довжини збільшують до ближчого стандартного за табл. 11

Таблиця 9.

Довжина шпонки , мм

10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250

Список використаної літератури

1. Анфимов М.И. Редуктори. Альбом конструкций и расчетов. – М.:

Машиностроение, 1972

2. Баласян Р.А. Атлас деталей машин. Навчальний посібник. – Харків:

Основа, 1996

3. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1984.

4. Иванченко Ф.К. и др. Расчеты грузоподъемных и транспортных машин.

- Киев: Вища школа, 1978.

5. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. (Под ред.

С.А. Казака) – М.: Высшая школа, 1989.

6. Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов. – Киев:

Вища школа, 1979.