Поделиться Поделиться

Уплотнение подшипниковых узлов

СОДЕРЖАНИЕ

 
 
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000
Выполнил  
Буданов Д.А.
Проверил
Виноградова Т. В.
 
 
 
 
 
 
Двухступенчатый цилиндрический соосный редуктор  
Лит.
Листов
СПбГАСУ-12 гр. ПТМ-3 Гр.
Введение…………………………………………………………………………….…4

1.Техническое задание……………………………………………………………...5

2. Энергетический и кинематический расчёт привода………………………...6

2.1 Выбор электродвигателя………………………………………………….….6

2.2 Уточнение передаточных чисел привода…………………………………7

2.3 Определение частот вращения……………………………………………..7

2.4 Определение мощности………………………………………………...........8

2.5 Определение вращающих моментов………………………………………8

3. Расчёт клиноременной передачи……………………………………………….9

4. Силовой и прочностной расчёт зубчатых колёс редуктора……………….12

4.1 Выбор материала……………………………………………………………..12

4.2 Расчёт тихоходной ступени…………………………………………………12

4.3 Расчёт быстроходной ступени………………………………….………..…15

5.Предварительный расчёт валов…………………………………….…………..18

5.1 Расчёт диаметров быстроходного вала………………………………….18

5.2 Расчёт диаметров промежуточного вала………………………………...18

5.3 Расчёт диаметров быстроходного вала……………………………….....18

6. Расчёт валов…………………………………………………………………….....20

6.1 Расчёт быстроходного вала…………………………………………….….20

6.2 Расчёт промежуточного вала…………………………………………....…21

6.3 Расчёт тихоходного вала………………………………………………....…22

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
7. Проверочный расчёт валов на прочность………………………….............24

7.1 Сечение А-А………………………………………………………….............24

7.2 Сечение B-B………………………………………………………….……….25

8. Расчёт подшипников на долговечность……………………………………...26

8.1 Быстроходный вал…………………………………………………………..26

8.2 Промежуточный вал………………………………………………………...27

8.3 Тихоходный вал……………………………………………………………...28

9. Проверочный расчёт шпоночных соединений……………………………..29

9.1 Тихоходный вал……………………………………………………………..29

9.2 Промежуточный вал………………………………………………..………29

9.3 Быстроходный вал………………………………………………………….30

10. Проверочный расчёт стяжных винтов……………………………………...31

10.1 Быстроходный вал………………………………………………………….31

10.2 Промежуточный вал………………………………………………………..31

10.3 Тихоходный вал…………………………………………………………….31

11. Конструирование редуктора…………………………………………………..32

11.1 Уплотнение подшипниковых узлов……………………………………...32

11.2 Конструирование корпуса и крышки…………………………………….32

11.3 Выбор смазки………………………………………………………………..33

11.4 Выбор муфты………………………………………………………………..34

Приложение……………………………………………………………………….…..35

Список литературы…………………………………………………………………..38

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
Введение

Целью курсового проекта является проектирование привода конвейера.

Привод конвейера состоит из асинхронного двигателя, клиноременной передачи, двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора, а также приводного вала с барабаном и муфты. Редуктор состоит из разъемного чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи – валы, шестерни, зубчатые колёса, подшипники и пр.

Работа привода осуществляется следующим образом: вращающий момент с электродвигателя на входной вал редуктора передается с помощью клиноременной передачи. Далее с помощью муфты вращающий момент передается с выходного вала редуктора на приводной вал конвейера.

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
2. Энергетический и кинематический расчёт привода

2.1 Выбор электродвигателя

2.1.1 Определение общего КПД привода

η=η1· η22· η33· η4,

где η1=0,97- коэффициент, учитывающий потери клиноременной передачи

η2=0,98- КПД пары зубчатых колёс

η3=0,99- коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения

η4=0,99- коэффициент, учитывающий потери в муфте

η=η1· η22· η33· η4=0,97·0,982·0,993·0,99=0,89

2.1.2 Определение угловой скорости выходного вала:

ωв= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 1

2.1.3 Определение требуемой мощности электродвигателя:

Nтр= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 2 = Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 3 1,76 кВт

2.1.4 Выбор электродвигателя:

По таблице П5 выбираем электродвигатель 4А90L4X3

N=2,2 кВт, n=1500 об/мин, S=5,1%

2.1.5 Определение номинальной частоты вращения:

nном=nс(1-S)= 1500(1-0,051)=1424 об/мин

2.2 Уточнение передаточных чисел привода

2.2.1 Общее передаточное число привода:

i= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 4

2.2.2 Передаточное отношение редуктора:

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
iред= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 5

2.2.3 Передаточное отношение тихоходной ступени:

iт=0,88 Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 6 =0,88·3,37=2,97

Принимаем по стандартному ряду iт=2,8

2.2.4 Передаточное отношение быстроходной ступени:

Iб= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 7

Принимаем по стандартному ряду iб= 4

2.2.5 Вычисление погрешности:

Δ= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 8 <3%

2.3 Определение частот вращения

2.3.1 Частота вращения тихоходного вала:

nтих = nвых= 50 об/мин

2.3.2 Частота вращения промежуточного вала:

nпр= nтих·iтих= 50·2,8= 140 об/мин

2.3.3 Частота вращения быстроходного вала:

nб= nпр·iб= 140·4= 560 об/мин

2.4 Определение мощности

2.4.1 Мощность на выходном валу:

Nв.в.= Tв.в.·ωв.в.=300·5,23=1570 Вт

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
2.4.2 Мощность на тихоходном валу:

Nтих= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 9

2.4.3 Мощность на промежуточном валу:

Nпр= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 10

2.4.3 Мощность на быстроходном валу:

Nб= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 11

2.5 Определение вращающих моментов

2.5.1 Момент на тихоходном валу:

Tтих= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 12

2.5.2 Момент на промежуточном валу:

Tпр= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 13

2.5.3 Момент на быстроходном валу

Тб= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 14

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
3. Расчёт клиноременной передачи

3.1 Угловая скорость ведущего вала:

ω1= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 15

3.2 Номинальный вращающий момент ведущего вала:

M1= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 16

3.3 По ГОСТ 1284-68 принимаем ремень сечения «О» и диаметр ведущего шкива D1=80 мм.

3.4 Передаточное отношение без учёта скольжения:

i= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 17

3.5 Диаметр ведомого шкива:

D2=iD1(1-ε)=2,54·80·0,985=200,2 мм

Принимаем по ГОСТ 1284-68 ближайшее стандартное значение D2=200 мм.

3.6 Передаточное отношение с учётом проскальзывания:

i= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 18

3.7 Пересчитываем n2:

n2= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 19 об/мин

расхождение с заданным Δn2= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 20 не превышает допустимых 3%.

3.8 Межосевое расстояние:

Его выбираем в интервале от amin=0,55(D1+D2)+h до amax=2(D1+D2).

В нашем случае

amin=0,55(80+200)+6=160 мм

amax=2(80+200)=560 мм

Принимаем среднее значение a=360 мм.

3.9 Расчётная длина ремня:

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
Lp=2a+ Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 21 (D1+D2)+ Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 22

Принимаем по ГОСТ 1284-68 L=1120 мм

3.10 Средний диаметр:

Dср=0,5(D2+D1)=0,5(200+80)=190 мм

3.11 Новое значение а с учётом стандартной длины L:

a=0,25[L-πDср+ Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 23 мм

3.12 Угол обхвата меньшего шкива:

α1=180°-60 Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 24

3.13 Скорость меньшего шкива:

v= 0,5ω1D1=0,5·149·80·10-3=5,96 м/с.

3.14 Величина окружного усилия:

p0=107+ Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 25 .

3.15 Допускаемое окружное усилие на один ремень:

[p]=p0CαCLCp,

Где Сα=1-0,003(180-α1)=1-0,003(180-161)=0,94;

СL=0,3 Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 26 0,3 Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 27 - коэффициент, учитывающий влияние длины ремня;

Сp=1- коэффициент режима работы при заданных условиях.

[p]=121·0,94·0,95=108 Н

3.16 Окружное усилие:

P= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 28

3.17 Расчётное число ремней:

z= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 29

3.18 Предварительное натяжение каждой ветви ремня:

S00F=1,6·47=115,2 H

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
3.19 Рабочее натяжение ведущей ветви:

S1=S0+ Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 30

3.20 Рабочее натяжение ведомой ветви:

S2=S0- Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 31 =115,2- Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 32

3.21 Усилие на валы:

Q=2S0zsin Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 33 =2·115,2·3·0,986= 682 H

3.22 Ширина шкива:

b=2t+2s=2·12+2·8=40 мм


 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
4. Силовой и прочностной расчёт зубчатых колёс редуктора

4.1 Выбор материала

По таблице 3.3 выбираем для шестерни материал сталь 45 улучшенную (твёрдость HB=210); для колеса - сталь 45 нормализованную (твёрдость 190 HB).

Допускаемые контактные напряжения

Для шестерни: [ϭH1]=2HB+70=2·210+70=490 Н/мм2

Для колеса: [ϭH2]=2HB+79=2·190+70=450 Н/мм2

Для пары: [ϭH]=0,45([ϭH1]+ [ϭH2])=423 Н/мм2

4.2 Расчёт тихоходной ступени

4.2.1 Межосевое расстояние:

Определяем по формуле:

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 34 ,

Где Ka=4,3 т.к. колесо косозубое;

Т=303 Н·м - момент на валу;

K=1,4- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца;

U=2,8- передаточное отношение передачи;

ba= 0,3 для косозубых передач.

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 35

По ГОСТ 6636-69 принимаем aw= 180мм.

4.2.2 Модуль передачи:

m=(0,01..0,02)·aw=1,8..2,6 мм

ПО СТ СЭВ 310-76 принимаем модуль m=2 мм

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
4.2.3 Число зубьев шестерни и колеса:

Принимаем предварительно угол наклона зубьев β=10°

z3= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 36

Принимаем z3=46

z4=z3·u=46·2,8=128,8

Принимаем z4=129

4.2.4 Уточняем значение угла β:

Cosβ= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 37 => β=13,54 Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 38

4.2.5 Основные размеры шестерни и колеса:

4.2.5.1 Диаметры делительные:

d3= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 39

d4= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 40 265,37

Проверка: aw= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 41

4.2.5.2 Диаметры вершин зубьев:

da3=d3+2m=94,63+4=98,63 мм

da4=d4+2m=265,37+4=269,37 мм

4.2.5.3 Ширина колеса:

B4=ᴪba·aw=0,3·180=54 мм

4.2.5.4 Ширина шестерни:

B3= b4+5=59 мм

4.2.6 Коэффициент ширины шестерни:

bd= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 42

4.2.7 Окружная скорость:

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
v= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 43

При данной скорости назначаем 8-ю степень точности

4.2.8 Коэффициент нагрузки:

KH=K·K·KHv,

где K=1,4 по таблице 3.5;

K=1,06 по таблице 3.6;

KHv=1 по таблице 3.9.

KH=1,4·1,06·1=1,484

4.2.9 Проверка контактных напряжений:

ϭH= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 44 362 Н/мм2<[ϭ]Н

4.2.10 Силы, действующие в зацеплении:

4.2.10.1 Окружная:

Pt= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 45

4.2.10.2 Радиальная:

Pr=Pt Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 46

4.2.10.3 Осевая:

Pa=Pttgβ=2367·0,24=568 H

4.2.11 Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба:

ϭF=PtKFYβK/bm,

где Pt=2367 – окружная сила;

KF=K·KFv=1,1·1,053=1,16 (здесь K=1,1 по таблице 3.7; KFv=1,053 по таблице 3.8)

YF=3,6- коэффициент прочности зуба по местным напряжениям;

Yβ=0,96- коэффициент, учитывающий повышение прочности косых зубьев по сравнению с прямыми;

K=0,75.

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
ϭF= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 47 Н/мм2,

что значительно меньше [ϭ]F=195 Н/мм2.

4.3 Расчёт быстроходной ступени

4.3.1 Межосевое расстояние:

Из условия соосности aw=180 мм

4.3.2 Модуль передачи:

m=(0,01..0,02)·aw=1,8..2,6 мм

ПО СТ СЭВ 310-76 принимаем модуль m=2,5 мм

4.3.3 Число зубьев шестерни и колеса:

Принимаем предварительно угол наклона зубьев β=10°

z1= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 48

z2=z3·u=28·4=112

4.3.4 Уточняем значение угла β:

Cosβ= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 49 => β=13,54 Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 38

4.3.5 Основные размеры шестерни и колеса:

4.3.5.1 Диаметры делительные:

d1= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 51

d2= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 40 288

Проверка: aw= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 53

4.3.5.2 Диаметры вершин зубьев:

da1=d1+2m=72+4=76 мм

da2=d2+2m=288+4=292 мм

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
4.3.5.3 Ширина колеса:

B2=ᴪba·aw=0,3·180=54 мм

4.3.5.4 Ширина шестерни:

B1= b4+5=59 мм

4.3.6 Коэффициент ширины шестерни:

bd= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 54

4.3.7 Окружная скорость:

v= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 55

При данной скорости назначаем 8-ю степень точности

4.3.8 Коэффициент нагрузки:

KH=K·K·KHv,

где K=1,031 по таблице 3.5;

K=1,09 по таблице 3.6;

KHv=1 по таблице 3.9.

KH=1,4·1,06·1=1,123

4.3.9 Проверка контактных напряжений:

ϭH= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 56 202 Н/мм2<[ϭ]Н

4.3.10 Силы, действующие в зацеплении:

4.3.10.1 Окружная:

Pt= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 57

4.3.10.2 Радиальная:

Pr=Pt Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 58

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
4.3.10.3 Осевая:

Pa=Pttgβ=753·0,24=181 H

4.3.11 Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба:

ϭF=PtKFYβK/bm,

где Pt=753 – окружная сила;

KF=K·KFv=1,1·1,082=1,19 (здесь K=1,1 по таблице 3.7; KFv=1,082 по таблице 3.8)

YF=3,6- коэффициент прочности зуба по местным напряжениям;

Yβ=0,92- коэффициент, учитывающий повышение прочности косых зубьев по сравнению с прямыми;

K=0,75.

ϭF= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 59 Н/мм2,

что значительно меньше [ϭ]F=195 Н/мм2.


 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
5.Предварительный расчёт валов

5.1 Расчёт диаметров быстроходного вала

5.1.1 Диаметр входного вала

dвх= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 60

принимаем dвх=24 мм

5.1.2 Диаметр вала под подшипник

dп=dвх+5=24+5=29 мм

принимаем dп=30 мм

5.1.3 Диаметр центральной части

dц=dп+8=30+8=38 мм

5.2 Расчёт диаметров промежуточного вала

5.2.1 Диаметр входного вала

dвх= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 61

принимаем dвх=35 мм

5.2.2 Диаметр вала под подшипник

dп=dвх=35мм

5.2.3 Диаметр центральной части

dц=dп+7=35+7=42 мм

5.3 Расчёт диаметров быстроходного вала

5.3.1 Диаметр входного вала

dвх= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 62

принимаем dвх=42 мм

5.3.2 Диаметр вала под подшипник

dп=dтих+5=42+5=47 мм

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
принимаем dп=50 мм

5.3.3 Диаметр центральной части

dц=dп+8=50+8=58 мм


 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
6. Расчёт валов

6.1 Расчёт быстроходного вала

6.1.1 Схема сил

A 53 45,5 45,5 B

RAx RBx

Fк RAy

Fa1 Fr1 RBy

Ft1

Гор. пл.


Верт. Пл. 15635 8372

Суммарная 15635 17231

эпюра


6.1.2 Определение реакций в подшипниках

Горизонтальная плоскость:

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 63 ; Ft·45,5-RBx·91=0

RBx= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 64

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 65 ; RAx·91-Ft·45,5=0

RAx= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 64

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
Проверка: RBx-Ft+RAx=376,5-753+376,5=0

Вертикальная плоскость:

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 63 ; FK·43-MA-Fr·45,5-RBy·91=0

RBy= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 68

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 65 ; FK·(91+53)+RАy·91+282·45,5-6516=0

Ray= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 70 -536,2 H

Проверка: FK+RAy+Fr+RBy= 295-536,2+282-40,8=0

6.2 Расчёт промежуточного вала

6.2.1 Схема сил

A 46 123 46 B

Ft

Fa Ft2

Fr

RAy Fa2 Fr2 RBx RBy

RAx

6.2.2 Определение реакций в подшипниках

Горизонтальная плоскость:

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 63 ; -Ft1· 46-Ft2·169-RBx·215=0

RBx= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 72 -2021,7 H

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 65 ; -RAx·215+Ft1·169+Ft2·46=0

RAx= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 74 1098,3 H

Проверка: Ft1+Ft2-RAx+RBx=753+2367-1098,3-2021,7=0

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
Вертикальная плоскость:

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 63 ; MA1+Fr1·46-MA2+Fr2·169-RBy·215=0

RBy= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 76 753,8 H

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 65 ; RAy·215+MA1-Fr1·169-MA2-Fr2·46=0

RAy= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 78 414,2 H

Проверка: RAy-Fr1-Fr2+RBy=414,2-282-886+753,8=0

6.3 Расчёт тихоходного вала

6.3.1 Схема сил

A 48,5 48,5 148

FM

RBx

RAx

RBy

RAy Fr2

Fa2

Ft2

6.3.2 Определение реакций в подшипниках

Горизонтальная плоскость:

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 63 ; Ft·48,5-RBx·97-FM·245=0

RBx= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 80 -2908,3 H

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 65 ; -RAx·97-Ft·48,5-FM·148=0

RAx= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 82 -3655,3 H

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
Проверка: RBx+FM-RAx-Ft= -2908,3+1620+3655,3-2367=0

Вертикальная плоскость:

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 63 ; -MA-Fr·48,5+RBy·97=0

RBy= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 84 718,2 H

Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 65 ; -RAy·97-MA+Fr·48,5=0

RAy= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 86 167,8

Проверка: Fr-RAy-RBy= 886-718,2-167,8=0


 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
7. Проверочный расчёт валов на прочность

7.1 Сечение А-А

Материал вала: сталь СТ4 (ϭB=392 H/мм2, ϭ-1=0,43·392=169 Н/мм2,

τ-1=0,58 ϭ-1=98 Н/мм2). МА-А=19·103 Н·мм

7.1.1 момент сопротивления кручению:

WКнетто= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 87 10·103 мм3

7.1.2 Момент сопротивления изгибу:

Wнетто= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 88 4,7·103 мм3

7.1.3 Амплитуда нормальных напряжений:

ϭvmax= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 89 4 Н/мм2

7.1.4 Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

τ v= τm= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 90 1,45 Н/мм2

По таблице 6.6 kϭ=1,6 и kτ=1,5; по таблице 6.2 εϭ=0,856 ετ=0,738; φ=0,1.

7.1.5 Коэффициенты запаса прочности:

nϭ= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 91 22,6

nτ= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 92 3,3

7.1.6 Общий коэффициент запаса прочности:

n= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 93

7.2 Сечение B-B

MB-B=15,6·103 Н·мм

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
7.2.1 Осевой момент сопротивления:

W= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 94 2,6·103 мм3

7.2.2 Амплитуда нормальных напряжений:

ϭvmax= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 95 2,8 Н/мм2

7.2.3 Полярный момент сопротивления:

Wp=2W=2·2,6·103=5,2·103 мм3

7.2.4 Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

τ v= τm= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 96 = Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 97 2,8 Н/мм2

По таблице 6.2 Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 98 , Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 99 , φ=0,1.

7.2.5 Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

nτ= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 100 = Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 101 16,9

7.2.6 Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

nϭ= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 102 = Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 103 10,83

7.2.7 Результирующий коэффициент запаса прочности:

n= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 104 = Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 105 9,2

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
8. Расчёт подшипников на долговечность

8.1 Быстроходный вал

8.1.1 суммарные реакции:

Fr1=R1= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 106 =654,6 H

Fr2=R2= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 107 =378,7 H

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 206 (приложения табл. П8):

d=30 мм, D=62 мм, B=16 мм, С=15кН, С0=10 кН.

8.1.2 Эквивалентная нагрузка:

Pэ=(XVFr1+YFa)KбKT,

Где V=1, т.к. вращается внутреннее кольцо;

Kб=1,2 по табл. 7.2;

KT=1 по табл. 7.1;

Fa=Pa=181H; Fr1=654,6 H

Отношение Fa/C0=0,0181, этой величине соответствует e= 0,345(табл 7.3)

Отношение Fa/Fr1=0,277<e => X=1, Y=0.

Pэ=(1·1·654,6+0)·1,2·1=786 H

8.1.3 Расчётная долговечность:

L= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 108 6950 млн. об.

8.1.4 Расчётная долговечность:

Lh= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 109 206845 ч

Lh>L=25·103 ч, следовательно условие выполнено.

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
8.2 Промежуточный вал

8.2.1 суммарные реакции:

Fr1=R1= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 110 =1173,8 H

Fr2=R2= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 111 =2157,7 H

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 2. Намечаем радиальные шариковые подшипники 207 (приложения табл. П8):

d=35 мм, D=72 мм, B=17 мм, С=12,7 кН, С0=13,6 кН.

8.2.2 Эквивалентная нагрузка:

Pэ=(XVFr1+YFa)KбKT,

Где V=1, т.к. вращается внутреннее кольцо;

Kб=1,2 по табл. 7.2;

KT=1 по табл. 7.1;

Fa=Pa=568H; Fr2=2157,7 H

Отношение Fa/C0=0,042, этой величине соответствует e= 0,24(табл 7.3)

Отношение Fa/Fr1=0,264>e => X=0,56, Y=1,85 (табл 7.3)

Pэ=(0,56·1·2157,7+1,85·568)·1,2·1=2711 H

8.2.3 Расчётная долговечность:

L= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 108 383,7 млн. об.

8.2.4 Расчётная долговечность:

Lh= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 109 45679 ч

Lh>L=25·103 ч, следовательно условие выполнено.

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
8.3 Тихоходный вал

8.1.1 суммарные реакции:

Fr1=R1= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 114 =3659 H

Fr2=R2= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 115 =2995,7 H

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем роликоподшипники конические подшипники 7210 (приложения табл. П12):

d=50 мм, D=90 мм, B=21 мм, С=51,9кН, С0=39,8 кН.

8.1.2 Эквивалентная нагрузка:

Pэ=(XVFr1+YFa)KбKT,

Где V=1, т.к. вращается внутреннее кольцо;

Kб=1,2 по табл. 7.2;

KT=1 по табл. 7.1;

Fa=Pa=568H; Fr1=3659 H

Отношение Fa/Fr1= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 116 0,155<e=0,37 (табл. 7.3) => X=1, Y=0.

Pэ=1·3659·1,2·1=4391 H

8.1.3 Расчётная долговечность:

L= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 108 1651 млн. об.

8.1.4 Расчётная долговечность:

Lh= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 109 550333 ч

Lh>L=25·103 ч, следовательно условие выполнено.


 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
9. Проверочный расчёт шпоночных соединений

9.1 Тихоходный вал

9.1.1 Шпонка под муфтой

Расчёт ведётся по формуле:

Ϭсм= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 119 ,

Где M- момент на валу;

d- диаметр вала в месте установки шпонки;

h- высота шпонки;

l- длина;

b- ширина.

Ϭсм= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 120 55 Н/мм2 <[ϭ]см

9.1.2 Шпонка под колесом

Ϭсм= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 121 58 Н/мм2 <[ϭ]см

9.2 Промежуточный вал

9.2.1 Шпонка под шестерней

Ϭсм= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 122 47 Н/мм2 <[ϭ]см

9.2.2 Шпонка под колесом

Ϭсм= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 123 54 Н/мм2 <[ϭ]см

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
9.3 Быстроходный вал

9.3.1 Шпонка под шестерней

Ϭсм= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 124 13 Н/мм2 <[ϭ]см

9.3.2 Шпонка под шкивом

Ϭсм= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 125 34 Н/мм2 <[ϭ]см


 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
10. Проверочный расчёт стяжных винтов

10.1 Быстроходный вал

Расчёт ведётся по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения:

Ϭэкв=1,3Fp/A<[ϭ],

где Fp=[Kз(1-x)+x]·FB- расчётная сила затяжки винтов, Н;

здесь FB= 268,1 H- сила, воспринимаемая одним винтом;

Kз- коэффициент затяжки (2,5..4)

x- коэффициент основной нагрузки (0,2..0,3)

A=πd2/4-площадь опасного сечения винта, мм2.

Fp=[2,5(1-0,3)+0,3]·268,1=549,6 Н

A= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 126 =156,5 мм2

Ϭэкв= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 127 4,6 Н/мм2<[ϭ]

10.2 Промежуточный вал

FB=188,5 H, Kз=2,5, x=0,3, d2=16 мм, p=2

Fp=[2,5(1-0,3)+0,3]·188,5=386,4 Н

A= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 126 =156,5 мм2

Ϭэкв= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 129 3,2 Н/мм2<[ϭ]

10.3 Тихоходный вал

FB=359,1 H, Kз=2,5, x=0,3, d2=16 мм, p=2

Fp=[2,5(1-0,3)+0,3]·359,1=736,2 Н

A= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 126 =156,5 мм2

Ϭэкв= Уплотнение подшипниковых узлов - Инвестирование - 131 6,1 Н/мм2<[ϭ]

 
 
 
Подпись
Дата
Лист
ДМ.002.00.000  
 
 
11. Конструирование редуктора

Уплотнение подшипниковых узлов

Уплотнения подшипниковых узлов предупреждают утечку масла и защищают подшипник от проникновения в него пыли, грязи, паров кислот и других вредных веществ, вызывающих быстрый износ и коррозию подшипников.

В манжетных уплотнениях в качестве уплотняющего элемента используется маслостойкая резина. Уплотнения этого типа обладают малым коэффициентом трения, создают хорошую герметичность и обладают способностью компенсировать износ.

← Предыдущая страница | Следующая страница →