Подбор подшипников и проверка их долговечности
6.1 Выполняем эскизную компоновку редуктора и определяем все необходимые размеры.
6.2 Рассмотрим ведущий вал (вал червяка).
Определим реакции опор от силы Ft1
от сил Fa1 и Fr1
Суммарные радиальные реакции
При диаметре вала d1’=30 мм по ГОСТ 8338-75 выбираем для опор вала
радиально-упорные конические шарикоподшипники средней широкой
серии № 7606 ГОСТ 333-79
с параметрами d=30мм; D=72 мм; Т=19 мм; С=63000 Н; е=0,319; у=1,882
Осевые составляющие радиальных реакции
ПриSA <SB иFA=Fa1=4552 >SB - SA
FaA=SA=128H
FaB=SA + FA=128 + 4552=4680H
Для подшипника А
Осевая нагрузка не учитывается, коэффициенты
Х=1; У=0
Эквивалентная нагрузка на подшипник:
При вращении внутреннего кольца подшипника коэффициент
V=1
При спокойной постоянной нагрузке коэффициент
К=1,0
При температуре подшипника до 125°С коэффициент
КТ=1,05
Для подшипника В имеем
Осевая нагрузка учитывается, коэффициенты
Х=0,4; У=2,03
РЭВ=(0,4 · 1 · 1378 + 2,03 · 4680) · 1 · 1,05=10052Н
Долговечность подшипника В как более нагруженного
Долговечность подшипников достаточна.
6.3 Рассмотрим вал червячного колеса (рис. 2.)
Определим реакции опор от силы Ft2
сил Fa2 и Fr2
Суммарные радиальные реакции
При диаметре шейки вала d2’=65 мм по ГОСТ 8338-75 выбираем для
опор вала радиально-упорные конические шарикоподшипники легкой
широкой серии № 7513 ГОСТ 333-79
с параметрами d=65мм; D=120 мм; Т=33 мм; С=119000 Н; е=0,369; у=1,624
Осевые составляющие радиальных реакции
ПриSC <SD иFC=Fa2=711 >SB - SA
FaD=SC=700H
FaC=SC + FA=711 + 700=1411H
Для подшипника C
Осевая нагрузка учитывается, коэффициенты
Х=0,4; У=1,46
Эквивалентная нагрузка на подшипник:
РС=(0,4 · 1 · 2288 + 1,46 · 1411) · 1 · 1,05=3124Н
Для подшипника D имеем
Осевая нагрузкане учитывается, коэффициенты
Х=1; У=0
РD=1 · 1 · 2962 · 1,05=3110
Долговечность подшипника С как более нагруженного
Долговечность подшипников достаточна.
Уточненный расчет валов.
7.1 Материал вала - сталь 45; термообработка - улучшение,
7.2 Определим запас прочности, под серединой зубчатого колеса , где действует максимальный изгибающий момент
Изгибающие моменты в сечениях вала от сил в зацеплении
МУ=ХD · 80=1895 · 80=151.6 Н·м
МХ=УD · 80=2276 · 80=182.1 Н·м
Суммарные изгибающие моменты
Миз=М=237 Н·м
МКР=Т2=1092.5 Н·м
И концентрация напряжений обусловлена шпоночной канавкой.
Коэффициенты запаса прочности
При диаметре вала d3”=70 мм, масштабные коэффициенты
;
Для улучшенной поверхности коэффициент упрочнения
Для стали 45 коэффициент
Коэффициент концентрации напряжений от шпоночной канавки
Моменты сопротивления сечения с учетом шпоночной канавки:
(d=70 мм; b=16 мм; t=10 мм
Напряжение в сечении
Для редукторных валов
Прочность сечения достаточна.
Другие сечения не проверяем, как менее нагруженные.
Смазка
8.1 Смазка зацепления производится окунанием зубчатого колеса
в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего
погружение колеса на 10÷15мм.
При скорости в зацеплении V=0,26м/с рекомендуемая вязкость масла
По табл. 8.10 выбираем масло индустриальное И-100А
ГОСТ 20799-75.
8.2 Подшипники смазываем пластичной смазкой, которую закладываем в подшипниковые камеры при сборке. Сорт смазки – УТ1.
Описание сборки редуктора
На червяк надевают подшипники и вставляют в корпус. В вал червячного колеса вставляют шпонку и напрессовывают колесо ; затем надевают распорные кольца и напрессовывают подшипники. Собранный вал укладывают в корпус редуктора и надевают крышку редуктора. В крышки подшипников закладывают манжеты и устанавливают крышки с прокладками. Регулировку подшипников и червячного зацепления производят набором прокладок под крышками. Собранный редуктор обкатывают и испытывают на стенде.