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 Сп 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;
- показник радикалу, який дорівнює для радіальних підшипників = 3, а для радіально - упорних = 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;
[3м] – допустиме напруження на зминання шпонки, яке дорівнює
[3м] = 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.