Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого цилиндрического редуктора:

d = 0.025 · aw+ 1 = 0.025 · 180 + 1 = 5,5 мм (9.1)

Так как должно быть d ³ 8.0 мм, принимаем d = 8.0 мм.

d1= 0.02 · aw+ 1 = 0.02 · 180 + 1 = 4,6 мм (9.2)

Так как должно быть d1³ 8.0 мм, принимаем d1= 8.0 мм.

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:

b = 1.5 · d = 1.5 · 8 = 12 мм. (9.3)

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса:

b1= 1.5 · d1= 1.5 · 8 = 12 мм. (9.4)

Толщина нижнего пояса корпуса:

без бобышки: p = 2.35 · d = 2.35 · 8 = 18,8 мм, (9.5)

округляя в большую сторону, получим p = 19 мм.

при наличии бобышки: p1= 1.5 · d = 1.5 · 8 = 12 мм. (9.6)

p2 = (2,25...2,75) · d = 2.65 · 8 = 21,2 мм., (9.7)

округляя в большую сторону, получим p2= 22 мм.

Толщина рёбер основания корпуса: m = (0,85...1) · d = 0.9 · 8 = 7,2 мм. (9.8)

Округляя в большую сторону, получим m = 8 мм.

Толщина рёбер крышки: m1= (0,85...1) · d1= 0.9 · 8 = 7,2 мм. (9.9)

Округляя в большую сторону, получим m1= 8 мм.

Диаметр фундаментных болтов (их число ³ 4):

d1= (0,03...0,036) · aw (тихоходная ступень)+ 12 (9.10)

d1= (0,03...0,036) · 180 + 12 = 17,4...18,48 мм.

Принимаем d1= 20 мм.

Диаметр болтов:

у подшипников:

d2= (0,7...0,75) · d1= (0,7...0,75) · 20 = 14...15 мм. (9.11)

Принимаем d2= 16 мм.

соединяющих основание корпуса с крышкой:

d3= (0,5...0,6) · d1= (0,5...0,6) · 20 = 10...12 мм. (9.12)

Принимаем d3= 12 мм.

Размеры, определяющие положение болтов d2(см. рис. 10.18[1]):

e ³ (1...1,2) · d2= (1...1.2) · 16 = 16...19,2 = 17 мм; (9.13)

q ³ 0,5 · d2+ d4= 0,5 · 16 + 5 = 13 мм; (9.14)

где крепление крышки подшипника d4= 5 мм.

Высоту бобышки hбпод болт d2выбирают конструктивно так, чтобы образовалась опорная поверхность под головку болта и гайку. Желательно у всех бобышек иметь одинаковую высоту hб.

Проверка долговечности подшипников

10.1 Расчёт реакций в опорах 1-го вала

Из условия равенства суммы моментов сил относительно опоры 2 выводим:

Rx1= (10.1)

Rx1= = 406,008 H

Ry1= (10.2)

Ry1= = -1115,497 H

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y, выводим:

Rx2= (10.3)

Rx2= = 406,008 H

Ry2= (10.4)

Ry2= = -1115,497 H

Суммарные реакции опор:

R1= = = 1187,087 H; (10.5)

R2= = = 1187,087 H; (10.6)

Радиальная сила действующая на вал со стороны муфты равна (см. раздел пояснительной записки "Выбор муфт"):

Fм1= 528 Н.

Из условия равенства суммы моментов сил относительно опоры 2 получаем:

R1(м1)= (10.7)

R1(м1)= = 576 H

Из условия равенства суммы сил нулю, получаем:

R2(м1)= (10.8)

R2(м1)= = -1104 H

Й вал

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 307 средней серии со следующими параметрами:

d = 35 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 80 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 33,2 кН - динамическая грузоподъёмность;

Co= 18 кН - статическая грузоподъёмность.

Рис. 14. Шарикоподшипник радиальный однорядный с маслозащитным кольцом.

Радиальные нагрузки на опоры:

Pr1= R1+ R1(м1)= 1187,087 + 576 = 1763,087 H; (10.9)

Pr2= R2+ R2(м1)= 1187,087 + 1104 = 2291,087 H. (10.10)

Здесь R1(м1)и R2(м1)- реакции опор от действия муфты. См. раздел пояснительной записки "Расчёт реакций в опорах".

Будем проводить расчёт долговечности подшипника по наиболее нагруженной опоре 2.

Осевая сила, действующая на вал: Fa= 0 Н.

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

Рэ= (Х · V · Pr2+ Y · Pa) · Кб· Кт, (10.11)

где - Pr2= 2291,087 H - радиальная нагрузка; Pa= Fa= 0 H - осевая нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности Кб= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент Кт= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение 0; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,19.

Отношение 0 £ e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 1; Y = 0.

Тогда: Pэ= (1 · 1 · 2291,087 + 0 · 0) · 1,6 · 1 = 3665,739 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = = = 742,899 млн. об. (10.12)

Расчётная долговечность, ч.:

Lh= 12790,961 ч, (10.13)

что больше 10000 ч. (минимально допустимая долговечность подшипника), установленных ГОСТ 16162-85 (см. также стр. 220[1]), здесь n1= 968 об/мин - частота вращения вала.

10.3 Расчёт реакций в опорах 2-го вала

Из условия равенства суммы моментов сил относительно опоры 4 выводим:

Rx3= (10.14)

Rx3= = -6505,046 H

Ry3= (10.15)

Ry3= = 1115,497 H

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y, выводим:

Rx4= (10.16)

Rx4= = 2338,56 H

Ry4= (10.17)

Ry4= = 1115,497 H

Суммарные реакции опор:

R3= = = 6599,996 H; (10.18)

R4= = = 2590,983 H; (10.19)

Й вал

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 310 средней серии со следующими параметрами:

d = 50 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 110 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 65,8 кН - динамическая грузоподъёмность;

Co= 36 кН - статическая грузоподъёмность.

Рис. 15. Шарикоподшипник радиальный однорядный с маслозащитным кольцом.

Радиальные нагрузки на опоры:

Pr3= 6599,996 H;

Pr4= 2590,983 H.

Будем проводить расчёт долговечности подшипника по наиболее нагруженной опоре 1.

Осевая сила, действующая на вал: Fa= 0 Н.

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

Рэ= (Х · V · Pr3+ Y · Pa) · Кб· Кт, (10.20)

где - Pr3= 6599,996 H - радиальная нагрузка; Pa= Fa= 0 H - осевая нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности Кб= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент Кт= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение 0; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,19.

Отношение 0 £ e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 1; Y = 0.

Тогда: Pэ= (1 · 1 · 6599,996 + 0 · 0) · 1,6 · 1 = 10559,994 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = = = 241,928 млн. об. (10.21)

Расчётная долговечность, ч.:

Lh= 20827,135 ч, (10.22)

что больше 10000 ч. (минимально допустимая долговечность подшипника), установленных ГОСТ 16162-85 (см. также стр. 220[1]), здесь n2= 193,6 об/мин - частота вращения вала.

10.5 Расчёт реакций в опорах 3-го вала

Из условия равенства суммы моментов сил относительно опоры 6 выводим:

Rx5= (10.23)

Rx5= = 4092,455 H

Ry5= 0 H

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y, выводим:

Rx6= (10.24)

Rx6= = -737,984 H

Ry6= 0 H

Суммарные реакции опор:

R5= = = 4092,455 H; (10.25)

R6= = = 737,984 H; (10.26)

Й вал

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 116 особолегкой серии со следующими параметрами:

d = 80 мм - диаметр вала (внутренний посадочный диаметр подшипника);

D = 125 мм - внешний диаметр подшипника;

C = 47,7 кН - динамическая грузоподъёмность;

Co= 31,5 кН - статическая грузоподъёмность.

Рис. 16. Шарикоподшипник радиальный однорядный с маслозащитным кольцом.

Радиальные нагрузки на опоры:

Pr5= 4092,455 H;

Pr6= 737,984 H.

Будем проводить расчёт долговечности подшипника по наиболее нагруженной опоре 1.

Осевая сила, действующая на вал: Fa= 0 Н.

Эквивалентная нагрузка вычисляется по формуле:

Рэ= (Х · V · Pr5+ Y · Pa) · Кб· Кт, (10.27)

где - Pr5= 4092,455 H - радиальная нагрузка; Pa= Fa= 0 H - осевая нагрузка; V = 1 (вращается внутреннее кольцо подшипника); коэффициент безопасности Кб= 1,6 (см. табл. 9.19[1]); температурный коэффициент Кт= 1 (см. табл. 9.20[1]).

Отношение 0; этой величине (по табл. 9.18[1]) соответствует e = 0,19.

Отношение 0 £ e; тогда по табл. 9.18[1]: X = 1; Y = 0.

Тогда: Pэ= (1 · 1 · 4092,455 + 0 · 0) · 1,6 · 1 = 6547,928 H.

Расчётная долговечность, млн. об. (формула 9.1[1]):

L = = = 386,584 млн. об. (10.28)

Расчётная долговечность, ч.:

Lh= 135783,636 ч, (10.29)

что больше 10000 ч. (минимально допустимая долговечность подшипника), установленных ГОСТ 16162-85 (см. также стр. 220[1]), здесь n3= 47,451 об/мин - частота вращения вала.

Таблица 11. Подшипники.

Валы	Подшипники
1-я опора	2-я опора
Наименование	d, мм	D, мм	Наименование	d, мм	D, мм
1-й вал	шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 307средней серии			шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 307средней серии
2-й вал	шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 310средней серии			шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 310средней серии
3-й вал	шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 116особолегкой серии			шарикоподшипник радиальный однорядный (по ГОСТ 8338-75) 116особолегкой серии

11 Расчёт валов

11.1 Расчёт моментов 1-го вала

MxА= 0 Н · мм

MyА= 0 Н · мм

MмА= 0 Н · мм

MА= = = 0 H · мм (11.1)

MxБ= (11.2)

MxБ= = -61352,335 H · мм

MyБ= (11.3)

MyБ= = 22330,412 H · мм

MмБ= (11.4)

MмБ= = 31680 H · мм

MБ= = = 96969,787 H · мм (11.5)

MxВ= 0 Н · мм

MyВ= 0 Н · мм

MмВ= (11.6)

MмВ= = 63360 H · мм

MВ= = = 63360 H · мм (11.7)

MxГ= 0 Н · мм

MyГ= 0 Н · мм

MмГ= (11.8)

MмГ= = 0 H · мм

MГ= = = 0 H · мм (11.9)

Дата добавления: 2015-08-05