Dn1=90мм;
Вn1=23мм;
С0=22,4кН – статическая грузоподъемность;
С=41кН – динамическая грузоподъемность.
Подставляем в формулу (6.1):
; ч.
Сейчас условие Lзад<Lh выполняется.
7 Подбор подшипников тихоходного вала
Исходные данные
n3=nIII=160,5мин-1;
dп3=40мм;
RАy=714Н;
RАх=2003Н;
RBy=185Н;
RВх=544Н;
Н.
Определяем радиальные нагрузки, действующие на подшипники
;
;
Здесь подшипник 2 – это опора А в сторону которой действует осевая сила Fа (см. рис.6).
;
;
Назначаем тип подшипника, определив отношение осевой силы к радиальной силе того подшипника, который ее воспринимает (здесь подшипник 2)
;
;
Так как соотношение меньше 0,35, то назначаем шариковый радиальный однорядный подшипник легкой серии по dп3=40мм [1,c.217, табл.9.22].
Подшипник № 208, у которого:
Dn2=80мм;
Вn2=18мм;
С0=17,8кН – статическая грузоподъемность;
С=32кН – динамическая грузоподъемность. [1,c.393, табл.П3].
Определяем коэффициент осевого нагружения по отношению .
; ;
При е=0,19 [1,c.212, табл.9.18].
Так как меньших значений отношения нет ориентировочно считаем е=0,15
Проверяем выполнение неравенства
;
где V – коэффициент вращения, при вращении внутреннего кольца V=1.
.
Определяем номинальную долговечность подшипников в часах
[1,c.211]; (6.1)
Fэ=V×Fr2×Kd×Kτ; [1,c.212];
где Kd - коэффициент безопасности;
Kd =1,3…1,5 [1,c.214, табл.9.19];
принимаем Kd =1,5;
Kτ – температурный коэффициент;
Kτ =1 (до 100ºС) [1,c.214, табл.9.20];
Fэ=1×2126×1,5×1; Fэ=3189Н=3,189кН.
Подставляем в формулу (6.1):
; ч.
Условие Lзад<Lh выполняется.
8 Подбор и проверочный расчет шпонки быстроходного вала
Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений проводим по [4].
Рис.12 Сечение вала по шпонке
Для выходного конца быстроходного вала при d=34 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=10x8 мм2 при t=5мм (рис.12).
При длине ступицы муфты lМ=82 мм выбираем длину шпонки l=70мм.
Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле:
где Т – передаваемый момент, Н×мм; ТII=76,7Н
lр – рабочая длина шпонки, при скругленных концах lр=l-b,мм;
[s]см – допускаемое напряжение смятия.
С учетом того, что на выходном конце быстроходного вала устанавливается полумуфта из ст.3 ([s]см=110…190 Н/мм2) вычисляем:
Условие выполняется.
9 Подбор и проверочный расчет шпонок тихоходного вала
Для выходного конца тихоходного вала при d=34 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=10x8 мм2 при t=5мм. ТII=218,7Н
При длине ступицы муфты lМ=82 мм выбираем длину шпонки l=70мм.
С учетом того, что на выходном конце быстроходного вала устанавливается полумуфта из ст.3 ([s]см=110…190 Н/мм2) и ТIII=218,7Н вычисляем:
Условие выполняется.
Для соединения тихоходного вала со ступицей зубчатого колеса при d=45 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=14x9 мм2 при t=5,5мм. При lст=50 мм выбираем длину шпонки l=40мм.
Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Проверяем напряжения смятия и условия прочности с учетом материала ступицы чугуна СЧ20 ([s]см=70…100 МПа) и ТIII=218,7Н:
Условие выполняется.
Выбранные данные сведены в табл.3.
Таблица 3
Параметры шпонок и шпоночных соединений
Параметр
Вал-шестерня - полумуфта
Вал-полумуфта
Вал-колесо
Ширина шпонки b,мм
10
10
14
Высота шпонки h,мм
8
8
9
Длина шпонки l,мм
70
70
40
Глубина паза на валу t,мм
5
5
5,5
Глубина паза во втулке t1,мм
3,3
3,3
3,8
10 Выбор системы и вида смазки.
Скорость скольжения в зацеплении VS = 1.59 м/с. Контактные напряжения sН = 482,7 Н/мм2. По таблице 10.29 из [3] выбираем масло И-Т-Д-680.
Используем картерную систему смазывания. В корпус редуктора заливаем масло так, чтобы венец зубчатого колеса был в него погружен на глубину hм (рис.12):
Рис.13 Схема определения уровня масла в редукторе
hм max £ 0.25d2 = 0.25×183 = 46мм;
hм min = 2×m = 2×2 = 4мм.
При вращении колеса масло будет увлекаться его зубьями, разбрызгиваться, попадать на внутренние стенки корпуса, откуда стекать в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которым покрываются поверхности расположенных внутри корпуса деталей, в том числе и подшипники.
Объем масляной ванны
V = 0.65×PII = 0.65×3,866 = 2.5 л.
Контроль уровня масла производится пробками уровня, которые ставятся попарно в зоне верхнего и нижнего уровней смазки. Для слива масла предусмотрена сливная пробка. Заливка масла в редуктор производится через съемную крышку.
И для вала-шестерни, и для зубчатого колеса выберем манжетные уплотнения по ГОСТ 8752-79. Установим их рабочей кромкой внутрь корпуса так, чтобы обеспечить к ней хороший доступ масла.
11 Сборка редуктора
Для редуктора принимаем горизонтальную конструкцию разъемного корпуса, изготовленного литьем из серого чугуна СЧ15. Устанавливаем зубчатую пару с подшипниками. Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колес за внутренние стенки корпуса внутренний контур стенок провести с зазором х=8…10мм [3]; такой же зазор предусмотреть между подшипниками и контуром стенок. Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес принимаем
у³4х; у³(32…40)мм
Для малонагруженных редукторов (Т2£500Нм) определяем толщины стенок крышки и основания корпуса
; мм, принимаем мм.
Для крепления крышек подшипников в корпусе и крышке предусматриваем фланцы. Крышки торцовые для подшипников выбираем по табл.143 (глухие) и 144 (с отверстием для манжетного уплотнения) [2, т.2, с.255].
Для быстроходного вала:
крышка торцовая глухая типа 2 исполнения 2 диаметром D=90мм ГОСТ18511-73;
крышка торцовая с отверстием для манжетного уплотнения типа 1 исполнения 2 диаметром D=90мм ГОСТ18512-73.
Для тихоходного вала:
крышка торцовая глухая типа 2 исполнения 2 диаметром D=80мм ГОСТ18511-73;
крышка торцовая с отверстием для манжетного уплотнения типа 1 исполнения 2 диаметром D=80мм ГОСТ18512-73.
Прорисовываем корпус и крышку редуктора с учетом рекомендаций [3.с.219].
Устанавливаем верхнюю крышку на винты и закручиваем пробки.
Список использованной литературы
1. С.А.Чернавский и др. «Курсовое проектирование деталей машин» М. 1987г.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. -8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н.Жестковой. – М.: Машиностроение, 1999
3. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 1991
4. Чернин И.М. и др. Расчеты деталей машин. – Мн.: Выш. школа, 1978
