Материал: 1912

Для роликовых конических однорядных подшипников имеем [6, с. 9, таблица 3]

е= 1,5·tg(α);

е= 1,5·tg(14 o) = 0,37.

Расчётную осевую нагрузку Fa' , действующую на радиально- упорные подшипники, определим с учётом внешнего осевого усилия Fa и осевых составляющих S, при действии на эти подшипники рас-

чётной радиальной нагрузки Fr' ( см. рисунок 7.1). Как видно из этого рисунка, осевая нагрузка Fa действует на подшипник опоры А. Со-

гласно общепринятой в расчётной практике методике подшипнику этой опоры присваиваем номер 2, а подшипнику опоры В – номер 1.

Для подшипника 1 (опора В) имеем

S1 = 0,83·e· Fr'В;

S1 = 0,83·0,37·547 = 168 H.

Для подшипника 2 (опора А) имеем

S2 = 0,83·e· Fr'А;

S2 = 0,83·0,37·1558 = 478,5 H.

Так как выполнены условия

S1 < S2 и Fa > S2 – S1

( Fa = 390,58 H; S2 – S1 = 478,5 – 168 = 310,5 H),

то расчётные осевые нагрузки Fa'1, Fa' 2 для подшипников 1 и 2 определим по формулам [6, с. 10, таблица 4 ]

Fa'1 = S1 ; Fa'1 = 168 Н;

Fa' 2 = S1 + Fa ; Fa' 2 = 168 + 390,59 = 558,6 Н.

Все дальнейшие расчёты ведём для наиболее загруженного подшипника 2 (опора А), так как действующие на него радиальная и осевая нагрузки превышают соответствующие нагрузки на подшипник 1 (опора В).

Числовые значения коэффициентов X, Y радиальной и осевой на-

При таком соотношении сравниваемых величин имеем [6, с. 9, таблица 3]

X = 1;

Y = 0.

Вычислим величину динамической эквивалентной радиальной нагрузки Р по формуле

Р = (1·1·1558 + 0·558,6)·1,4·1 = 2181,2 Н.

Вычислим расчётную долговечность выбранного подшипника по формуле (7.3):

Так как условие Lh = 538377 ч ≥ Lmp = 7884 ч выполнено, то подшипник 7206А ГОСТ 27365–87 подходит для проектируемого редуктора.

Подшипники для быстроходного вала выберем из конструктивных соображений. Известно, что ориентировочный расчёт валов редукторов на чистое кручение по пониженному допускаемому напряжению кручения по формуле (5.1) определяет диаметры выходных концов валов. Исходя из этого, при полученном нами в подразделе 5.1 значении ориентировочного диаметра быстроходного вала d1cp = 24 мм примем диаметр цапф этого вала dц = 25 мм и в соответствии с этим выберем по справочнику [1, с. 465] роликовый конический подшипник лёгкой серии 7205А ГОСТ 27365–87.

Этот подшипник имеет следующие параметры: диаметр отверстия внутреннего кольца d = 25 мм; внешний диаметр наружного кольца D = 52 мм; динамическая грузоподъёмность С = 24000 Н; статическая грузоподъёмность Со = 17500 Н; угол контакта α = 12…16 o.

56

8 Выбор стандартной муфты

Известные данные для расчёта:

Т = Т1 = 57,1 кН·м.

Для соединения вала двигателя с входным валом редуктора выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую (МУВП), так как она защищает узлы передачи от ударных нагрузок. На рисунке 8.1 приведены обозначения геометрических параметров этой муфты.

Рисунок 8.1 – Муфта упругая втулочно-пальцевая

Выбор производят с учётом диаметров соединяемых валов и соблюдением условия

тящий момент вала, на котором устанавливается муфта, Н·м; [T] – допускаемый муфтой крутящий момент, Н·м; Кр – коэффициент динамичности, учитывающий условия эксплуатации машины, для которой проектируется привод.

Будем считать, что рассматриваемый нами привод предназначен для грузоподъёмного крана, для которого Кр = 3…4 [7, с. 9, таблица 1]. Исходя из этого примем Кр = 3.

Тогда

Тр = 3·57,1 = 171,3 Н·м .

По ГОСТ 21424–93 [2, с. 505] и по условию (8.1) выбираем муфту с допускаемым крутящим моментом [T] = 250 Н·м и диаметром посадочного отверстия d = 38 мм.

Тр = 171,3 Н·м < [T] = 250 Н·м.

Таким образом, для соединения валов электродвигателя и редуктора выбрана муфта упругая втулочно-пальцевая с допускаемым крутящим моментом 250 Н·м и диаметром посадочного отверстия d = 38 мм исполнения 1 (с цилиндрическим отверстием для длинных концов валов), климатическое исполнение У (для умеренного климата), категория размещения 3 (для закрытых помещений с естественной вентиляцией).

Условное обозначение муфты: муфта упругая втулочно- пальцевая 250–38–1.1 ГОСТ 21424–93.

Геометрические параметры муфты: D = 140 мм; d = 38 мм;

L = 165 мм; l = 80 мм.

Диаметр посадочного отверстия выбранной муфты соответствует диаметру выходного участка вала электродвигателя. Чтобы осуществить соединение муфты с выходным участком быстроходного вала, диаметр которого меньше, по соответствующему заказу на поставку стандартной муфты будет получена муфта, одна из полумуфт которой имеет диаметр посадочного отверстия, равный диаметру выходного участка быстроходного вала. В этом случае в условном обозначении муфты указываются оба посадочных диаметра. Для реализации указанного соединения возможно также применение промежуточной втулки, которая располагается между поверхностью выходного участка быстроходного вала и поверхностью отверстия в полумуфте.

58

9 Выбор шпонок и проверочный расчёт на прочность

9.1Выбор шпонки для соединения конического колеса

итихоходного вала

Выбираем призматическую шпонку исполнения 2 (с плоскими торцами) по ГОСТ 23360–78. Для вала, посадочный диаметр которого d2 = 34 мм, согласно [1, с. 476, таблица 24.29] шпонка имеет следующие размеры поперечного сечения: ширина b = 10 мм; высота h= 8 мм.

Глубина шпоночного паза вала t1 = 5 мм; глубина шпоночного паза ступицы колеса t2 = 3,3 мм (рисунок 9.1).

Рисунок 9.1 – Геометрические параметры шпоночных пазов по ГОСТ 23360–78

Длину l шпонки принимаем по рекомендации

l = 0,8·Lст ,

где Lст – длина ступицы конического колеса.

Из эскизной компоновки имеем Lст = 43 мм. Тогда l = 0,8·Lст = 0,8·43 = 34,4 мм.

Из стандартного ряда [1, с. 476, таблица 24.49] принимаем l = 36 мм.

Рассчитаем шпонку на смятие по формуле

59