Подшипники шариковые радиальные однорядные для тихоходного вала.

Исходные данные

Частота вращения вала:

Крутящий момент на валу:

Силы, приложенные к валу со стороны зубчатого зацепления:

Диаметр делительной окружности колеса:

Режим нагружения привода: тяжелый

Подшипник № 210

Размеры подшипника: d =50 мм, D = 90 мм, B = 20 мм

Динамическая грузоподъёмность C = 35,1 кН

Статическая грузоподъёмность C ₀ = 23,2 кН

5.3.1. Реакции в опорах:

5.3.2. Расчёт подшипника на долговечность:

Расчет подшипника выполняем для наиболее нагруженной левой опоры, считая, что она воспринимает осевую нагрузку.

5.3.2.1. Коэффициент вращения:

При вращении внутреннего кольца подшипника V = 1

5.3.2.2. Коэффициент нагрузки:

Так как вал не воспринимет осевую нагрузку, принимаем X = 1, Y = 0

5.3.2.3. Температурный коэффициент:

При рабочей температуре подшипника принимаем

5.3.2.4. Коэффициент безопасности:

Примем, что зубчатая передача имеет 6ю степень точности. Коэффициент безопасности в этом случае [1, стр.126, табл. 1.6]

5.3.2.5. Эквивалентная динамическая нагрузка:

5.3.2.6. Долговечность подшипника при максимальной нагрузке, об:

где m =3 показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.

– коэффициент эквивалентности для тяжелого режима нагружения [1, стр.129, табл. 4,6].

а₁ = 1 – коэффициент надежности по ГОСТ 18855-94 [1, стр. 129].

а₂₃ =0,75 – коэффициент, учитывающий совместное влияние на долговечность качества металла и условий эксплуатации [1, стр. 130, табл. 5.6].

Поскольку то выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы.

Расчет шпонок.

6.1. Расчет шпонок для быстроходного вала:

Расчет выполняется как проверочный на смятие по формуле

= [ ],

где T – крутящий момент на участке вала со шпоночным пазом, Н×м;

h – высота шпонки; t ₁ – глубина паза на валу; l _р – рабочая длина шпонки, для шпонок со скругленными торцами l _р = l – b, здесь l – длина шпонки; b – ширина шпонки, [ ] - допускаемое напряжение смятия. Для стальных ступиц при реверсивном приводе [ ]=120 МПа. Для d = 30мм:

Результаты расчета шпонок представлены в виде таблицы.

Размеры шпонки, мм	t 1,мм	T, Н×м	, МПа
b	h	l	l р
					68,82	56,64

 

Условие выполняется.

6.2. Расчет шпонок для тихоходного вала:

Расчет выполняется как проверочный на смятие по формуле

= [ ],

где T – крутящий момент на участке вала со шпоночным пазом, Н×м;

h – высота шпонки; t ₁ – глубина паза на валу; l _р – рабочая длина шпонки, для шпонок со скругленными торцами l _р = l – b, здесь l – длина шпонки; b – ширина шпонки, [ ] - допускаемое напряжение смятия. Для стальных ступиц при реверсивном приводе [ ]=120 МПа.

Для тихоходного вала выбираем 2 шпонки для двух участков вала d = 53 мм и d = 38 мм:

Результаты расчета шпонок для d = 53 мм представлены в виде таблицы.

Размеры шпонки, мм	t 1, мм	T, Н×м	, МПа
b	h	l	l р
					264,39	103,93

 

Условие выполняется.

Результаты расчета шпонок для d = 38 мм представлены в виде таблицы.

Размеры шпонки, мм	t 1, мм	T, Н×м	, МПа
b	h	l	l р
					264,39	110,44

 

Условие выполняется.

Выбор масла.

Смазывание зубчатых зацеплений производится окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм.

По [2, стр. 253, табл. 10.8] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях σ_Н = 450,46 МПа и σ_Н = 496,85 МПа; скоростях υ = 2 м/с и υ = 0,92 м/с на быстроходной и тихоходной ступени соответственно, рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна . По [2, стр. 253, табл. 10.10] принимаем масло индустриальное И-40А (по ГОСТ 20799-75).

Подшипники смазываем пластичным смазочным материалом, закладываем в подшипниковые камеры при монтаже. Сорт мази УС-2[2, стр. 203, табл.9.14].

 

Сборка редуктора.

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:

на быстроходный вал надевают распорные втулки, затем насаживают маслоотражательные кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 – 100° С.

на промежуточный вал закладывают шпонки и напрессовывают зубчатые колеса до упора в шестерню; затем надевают распорные втулки и устанавливают роликоподшипники, предварительно нагретые в масле.

в тихоходный вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаем крышку на корпус с помощью двух штифтов; затягиваем болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают манжетные уплотнения. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.

Далее на конец быстроходного вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают шкив ременной передачи.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловой маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытание на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

 

 

Заключение.

В процессе работы был разработан привод ленточного конвейера в соответствии с исходными данными. Был применен асинхронный электродвигатель 160S8 c мощностью Р = 7,5 кВт, синхронной частотой вращения n_c = 750. Движение от вала двигателя к ведущему валу редуктора передается посредством клиноременной передачи (u_р.п. = 2). По сравнению плоскоременной клиноременная передача обладает большей тяговой способностью и относительно малыми габаритами. От ведомого вала редуктора движение передаётся к исполнительному механизму с помощью муфты.

 

Список литературы.

 

1. Расчет деталей машин: учебное пособие. Г. Л. Баранов – 2-е изд. переработанное и дополненное. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007.

2. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие. С.А. Чернавский– 3-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987 г. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005.

3.

Г.И. Казанский, А.Г. Черненко, Л.П. Вязкова, С.В. Парышев Методические указания и справочные материалы по курсам: Детали машин и основы конструирования,1991.

Г.Л. Баранов, Ю.В. Песин, Расчет деталей машин, 2005.

Детали машин. Проектирование, Л.В.Курмаз, А.Т. Скойбеда, 2002.

Конструирование узлов и деталей машин, П.Ф. Дунаев, О.П.Леликов.

Детали машин и основы конструирования, М.Н.Ерохин, 2005.