Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Проверочный расчет подшипников качения тихоходного вала по динамической грузоподъемности.

Расчет сводится к удовлетворению условия ,

где Срасч. – расчетная динамическая грузоподъемность;

табл. ] – табличное значение динамической грузоподъемности для выбранного подшипника, принимаемое за допустимое значение

Расчетное значение динамической грузоподъемности определим по формуле:

,

где - эквивалентная динамическая нагрузка;

X и Y – соответственно коэффициенты радиальной и осевой нагрузки;

Fr и Fа – соответственно фактическая радиальная и осевая нагрузки на подшипник;

V – коэффициент вращения (V = 1, если вращается внутреннее кольцо подшипника, V = 1,2, если вращается наружное кольцо подшипника);

Кσ – коэффициент безопасности (для редукторов Кσ = 1,3…1,5);

КТ – температурный коэффициент;

L – долговечность (ресурс) подшипника, млн. оборотов;

Lh - долговечность (ресурс) подшипника, ч;

n – частота вращения кольца подшипника, об/мин;

α – величина, зависящая от формы кривой усталости (для шариковых подшипников α = 3, для роликовых – α = 10/3).

Температурный коэффициент зависит от температуры нагрева подшипника:

t,ºC <100
КТ 1,05 1,1 1,15 1,25 1,35 1,4

 

Формулу можно преобразовать к виду:

,

где Ka – коэффициент взаимосвязи радиального и осевого нагружения подшипника;

e – коэффициент влияния осевого нагружения.

Значения необходимых коэффициентов при выборе подшипников приведены в таблице 6.18.

 

Таблица 6.18.

Значения коэффициентов е, Ka, X0, Y0 для различных типов подшипников.

Тип подшипника е Ka X0 Y0
е* 0.44 0.6 0.5
e** 0.54 0.5 0.47
0.68 0.59 0.5 0.37
0.99 0.633 0.5 0.28
1.5tgα 0.6 0.5 0.33/ е

Примечание: * ; **

 

 
 

 

 


Рис 6.20. Схема расположения радиально-упорных подшипников «враспор»

 

Под действием силы Fr в радиально-упорных подшипниках (шариковых и роликовых) возникают осевые составляющие Fs реакций (см рис. 6.20.), вычисляемые для шариковых радиально-упорных подшипников по формуле:

;

для конических роликовых подшипников:

.

При расчете радиально-упорных подшипников необходимо в формулу для расчета Срасч. подставлять суммарную осевую нагрузку FaA и FaC.

Для определения суммарной осевой нагрузки FaA и FaC нужно рассмотреть систему неравенств.

Если или , но , тогда

, .

Если условия не выполняются, то решают другую систему неравенств:

Если и , то ,

 

¨ Определение реакций в опорах.

¨ Определение осевых составляющих Fs радиальных нагрузок для подшипника А и С.

¨ Определение суммарных осевых составляющих, действующих на подшипники.

Так как и , то суммарные осевые нагрузки равны:

,

Подшипник «С» более нагружен, для него и ведем проверочный расчет.

¨ Определение динамической грузоподъемности для подшипника С.

Так как , то Ка = 0.

Следовательно, выбранный ранее подшипник подходит.

 


Проверочный расчет шпонок.

¨ Проверка шпонок на смятие.

Выбранные ранее шпонки проверим на смятие рабочих поверхностей.

Расчет сводится к выполнению условия σсм ≤ [σсм],

где [σсм] – допустимые напряжения смятия.

Если ступица стальная, то [σсм] = 100…150 Мпа;

если ступица чугунная - [σсм] = 60…90 Мпа.

Меньшие значения допускаемых напряжений принимают при передаче неравномерных или ударных нагрузок.

Напряжение смятия найдем по формуле:

,

где - окружная сила,

Т – передаваемый крутящий момент,

d – диаметр вала,

- расчетная площадь смятия паза в ступице,

h – высота шпонки,

t1 – глубина паза вала,

lp – расчетная длина шпонки (для призматических шпонок со скругленными концами , где - стандартная длина шпонки; b – ширина шпонки).

Параметры шпонок представлены в Приложении 12.

В нашем случае для шпонки на выходном конце вала под муфтой:

Материал муфты – чугун.

Шпонка не проходит по напряжениям смятия рабочих поверхностей, поэтому установим вторую шпонку под углом 180˚, тогда крутящий момент может быть уменьшен в 1,5 раза.

 

Шпонка под ступицей зубчатого колеса.

Материал колеса – сталь.

.

Таким образом, выбранные ранее шпонки подходят по напряжениям смятия.

 

¨ Проверка шпонок на срез.

Напряжения среза найдем по формуле:

,

где - площадь среза шпонки,

b – ширина шпонки,

l – стандартная длина шпонки,

ср] – допускаемое напряжение среза,

ср] = 60…100 МПа (меньшие значения принимают при неравномерной или ударной нагрузке).

Шпонка на выходном конце вала под муфтой.

Шпонка под ступицей зубчатого колеса.

Следовательно, выбранные ранее шпонки подходят по напряжениям среза.

 

 


Выбор и расчет муфт.

С целью компенсации радиальных, осевых и угловых смещений валов при эксплуатации привода, тихоходный вал редуктора и вал шестерни открытой зубчатой передачи соединены зубчатой муфтой (М3), типоразмер которой выбираем по диаметру вала редуктора с учетом ограничения:

,

где К – коэффициент режима работы;

Тном - номинальный длительно действующий момент (Т2) .

К = 1,1…1,4 – при спокойной работе и небольших разгоняемых массах (приводы конвейеров, испытательных установок);

К = 1,5…2,0 – при переменной нагрузки и средних разгоняемых массах (поршневые компрессоры, мельницы, металлорежущие станки);

К = 2,5…4,0 – при ударной нагрузке и больших разгоняемых массах (молоты, прокатные станы).

Параметры муфты МЗ представлены в Приложении 11.

В нашем случае, при диаметре d = 40 мм выбираем по ГОСТ 5006-66 муфту МЗ с , так как при Т2 = 453,7 Нм, К = 1,5 получим: . Следовательно, прочность муфты обеспечена.

Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора используем упругую втулочно-пальцевую муфту (МУВП), типоразмер которой выбираем по величине наибольшего диаметра соединяемых валов с учетом ограничения Ткр < [Ткр], где Ткр – крутящий момент на валу (Т1);

кр] – табличное значение крутящего момента для выбранной муфты.

Параметры муфты МУВП представлены в Приложении 10.

В нашем случае при диаметре d = 40 мм выбираем по ГОСТ 21424-75 муфту МУВП с > Т1 = 119,42Нм.

Поскольку в данном случае применяется стандартная муфта, проверку на смятие ее упругого элемента и пальцев на изгиб не производим.


Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...