Предварительно для опор всех валов были приняты конические ролико –
подшипники повышенной грузоподъемности легкой узкой серии по ГОСТ 27365–87 (таблица 2.6) [7, c.422]
Таблица 2.6 – Параметры опор валов
| Параметры | В а л ы | Примечание | ||||
| входной | промежуточный | выходной | ||||
| 1 Диаметр цапфы вала d П, мм | с.22 | |||||
| 2 Подшипник | 7207А | 7211А | ||||
| 3 Габаритные размеры D ´T, мм | 72 ´18,25 | 100´22,75 | ||||
| 4 Параметр e | 0,37 | 0,41 | ||||
| 5 Установка | "врастяжку" | "враспор" | ||||
| 6 Расстояние a = T /2+ e (d П+ D)/6 | округлено | |||||
На рисунке 2.5 приведены расчетные схемы валов, усилия F в передачах и консольные нагрузки, реакции R в опорах, эпюры изгибающих моментов Mx
в горизонтальной и My вертикальной плоскостях и крутящих моментов Т.
Примечание – При расчете валов условно принято плоскость X располагать по
направлению окружных сил Ft в зацеплениях, плоскость Y перпендикулярно X, т.е.
Y – в плоскости расположения валов (рисунок 2.4) редуктора.
Обозначено: I – опора, воспринимающая только радиальную силу Fr, II – опора,
воспринимающая Fr и осевую силу Fa. Длины участков вала li приняты с чертежа
редуктора.
Консольная сила от зубчатой муфты F М на выходном конце тихоходного вала (рисунок 2.5) [11, c.348]: F M = (0,15...0,2) Ft M,
где Ft M = 2000 T раб / (mz) – окружная сила муфты;
m = 2,5 мм – модуль зубьев; z = 38 – число зубьев. (m и z – по паспорту муфты);
Ft M = 2000×1392 / (2,5×38) = 29305 Н; F M = 0,18×29305 = 5275 Н.
Условно сила F M прикладывается в плоскости X так, чтобы увеличились прогибы вала от окружной силы Ft.
Результаты расчета валов представлены в таблице 2.7.
|
Подбор подшипников качения
2.8.1 Нагрузка на опорах валов Fr и Fa приведена в таблице 2.8.
|
|
Таблица 2.8 – Силы Fr и Fa на подшипниках
| Параметр | В а л | ||||||||
| быстроходный | промежуточный | тихоходный | |||||||
| 1 Внешняя нагрузка на опорах, Н | |||||||||
| Fr I = R I | |||||||||
| Fr II = R II | |||||||||
| FA | |||||||||
| 2 Подшипник: | 7207А | 7211А | |||||||
| – параметр e [10, c.31] | 0,37 | 0,41 | |||||||
| – силы, Н: | |||||||||
| S I = 0,83 Fr I | |||||||||
| S II = 0,83 Fr II | |||||||||
| 3 Расчетная осевая нагрузка Fа,,Н | |||||||||
| Расчетная схема |
|
|
| ||||||
| Условие равновесия |  F A – Fa II + Fa I = 0
| ||||||||
| Условия сборки | Fa I ³ S I, Fa I I ³ S II | ||||||||
| Допустим Fa I, | |||||||||
| тогда Fa II | Fa II = F A + Fa I | ||||||||
| Fa II | 2675 > S II | 1805 > S II | 2716 > S II | ||||||
| Условия сборки (регулирования) выполняются; силы Fa I и Fa II найдены верно. | |||||||||
2.8.2 Проверка долговечности подшипников выполнена в таблице 2.9.
Расчет шпоночных соединений
Принимаем шпонки призматические по ГОСТ 23360–78 [7, c.432].
Рисунок 2.6 – Размеры шпонок
фициент запаса прочности [8, c.131]; | Напряжения смятия [8, c.128]: sсм = 2000 Т / dkl р £ [sсм], где l р = l – b – расчетная длина шпонки; l ст – длина ступицы насаживаемой детали; k = h – t 1– расчетная высота шпонки[sсм] = sТ / [ S ] – допускаемое напря жение смятия: для шпонок из стали 45 sТ = 650 МПа, [ S ] = 2 – коэф- [sсм] = 325МПа. |
Размеры шпонок и расчет sсм даны в таблице 2.10.
Таблица 2.10 – Расчет шпонок
| Параметр | Место соединения | Приме- | ||||
| наименование | обозн | шкив | колесо z 2Б | колесо z 2Т | муфта | чание |
| 1 Диаметр вала, мм | d | 25,9* | ||||
| 2 Момент, Н×м | Т | 63,1 | 241,8 | |||
| 3 Длина ступицы, мм | l ст | 42* | ||||
| 4 Шпонка ГОСТ23360 – размеры, мм | t 1 k l Р | 5 ´ 5 ´ 36* 3,0 2,0 | 12 ´ 8 ´ 40 5,0 3,0 | 16 ´ 10´56 6,0 4,0 | 16´10´70 6,0 4,0 | [7, c.433] |
| 5 Напряжения, МПа | sсм | 78,6 | ||||
| Условие прочности выполняется sсм < [sсм] | ||||||
| Примечание – * размеры для конического конца вала по ГОСТ 12081–72 [7, c.431] |