Перечень условных Обозначений, символов и терминов. 3 3 страница

C_a – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата, C_a = 0,95; определен по ([2], с. 136);

θ – коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил, ;
θ = 0,1 ; определен по ([2], с. 136).

Скорость v, м/с определяется по формуле (2.53):

, (2.53)

где – диаметр меньшего шкива, мм; мм; определен по
формуле (2.40);

ω_дв – угловая скорость на ведущем валу, рад/с; ω_дв=152,29 рад/с; определена по исходным данным/

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.53) получено:

м/с.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.52) получено:

Н.

Давление на валы F_B, Н определяется по формуле (2.54):

, (2.54)

где F₀ – натяжение ветви клинового ремня, Н; F₀ = 190,6 Н; определено
по формуле (2.52);

Z – число ремней в передаче, Z=3; определено по формуле (2.51);

а₁ – угол обхвата ремнем меньшего шкива; а₁=152,6 ˚; определено по формуле (2.50).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.54) получено:

Н.

Ширина шкива B_ш, мм определяется по формуле (2.55):

, (2.55)

где Z – число ремней в передаче, Z=3; определено по формуле (2.51);

е – глубина канавки, мм; е=9,5 мм; определена по([2], с. 138);

f – ширина канавки, мм; f = 10 мм; определена по ([2], с. 138).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.55) получено:

мм.

2.4 Предварительный расчёт валов редуктора и разработка их эскизов

2.4.1 Ведущий вал

Диаметр ступени выходного конца ведущего вала под шкив d_B1, мм при допускаемом значении мПа, определен по ([2], с. 136); определяется по формуле (2.56):

, (2.56)

где M₁ – вращающий момент на ведущем валу редуктора, М₁ = 93,5 Н×м;

– допускаемое контактное напряжение, мПа; мПа.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.56) получено:

мм.

Принимается стандартное значение d_B1 = 32 мм, выбирается на мм больше диаметра выходного конца, определено по ([2], с. 162).

Эскиз ведущего вала представлен на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Эскиз ведущего вала

2.4.1 Ведомый вал

Диаметр выходного конца ведомого вала d_B2, мм при допускаемом значении мПа определяется по формуле (2.57):

, (2.57)

где M₂ – вращающий момент на ведомом валу редуктора, М₂ = 220 Н×м;

– допускаемое контактное напряжение, мПа; мПа.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.57) получено:

мм.

Принимается стандартное значение d_B2 = 40 мм, d_П2 =45 мм, d_К2 =50 мм выбирается на мм больше диаметра подшипника, где d_П2 – диаметр ведомого вала подшипника, d_К2 – диаметр вала под колесо, определены по ([2], с. 162).

Эскиз ведомого вала представлен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Эскиз ведомого вала

2.5 Расчет конструктивных размеров зубчатой пары редукторов

Шестерня выполняется за одно целое с валом, с принимаемыми размерами:

- d_a1=62 мм;

- d₁=58 мм;

- b₁=55 мм.

Колесо кованное принимается с размерами:

- d_a2=146 мм;

- d₂=142 мм;

- b₂=50 мм.

Диаметр ступицы d_ст, мм определяется по формуле (2.58):

, (2.58)

где d_K2 – диаметр той ступени вала, на которой будет находиться колесо, мм; d_K2 =50 мм; определен по рисунку 2.2.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.58) получено:

мм.

Длина ступицы l_{с т}, мм определяется по формуле (2.59):

, (2.59)

где d_K2 – диаметр той ступени вала, на которой будет находиться колесо, мм; d_K2 =50 мм; определен по рисунку 2.2.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.59) получено:

.

Принимается значение, находящееся в полученных пределах l_{с т}= 70 мм.

Толщина обода δ₀, мм определяется по формуле (2.60):

, (2.60)

где m_е – внешняя окружность модуля зуба, мм; m_e = 2 мм.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.60) получено:

.

Значение толщины обода, δ₀, выбираемое из полученных пределов, принимается равным 8 мм.

Толщина диска С, мм определяется по формуле (2.61):

, (2.61)

где b – толщина колеса, мм; b = 50 мм; определена по исходным данным.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.61) получено:

мм.

2.6 Расчет конструктивных размеров корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса δ, мм определяется по формуле (2.62):

, (2.62)

где а – межосевое расстояние, мм; а =100 мм; определено по формуле (2.18).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.62) получено:

мм.

Значение толщины стенок корпуса, δ, принимается равным 8 мм.

Толщина крышки корпуса δ₁, мм определяется по формуле (2.63):

,(2.63)

где а – межосевое расстояние, мм; а =100 мм; определено по формуле (2.18).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.63) получено:

мм.

Значение толщины крышки корпуса, δ₁, принимается равным 8 мм.

Толщина верхнего пояса корпуса и пояса крышки b, мм определяется по формуле (2.64):

, (2.64)

где δ – толщина стенок корпуса, мм; δ=8 мм; определена по формуле (2.62).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.64) получено:

мм.

Толщина нижнего пояса корпуса p, мм определяется по формуле (2.65):

, (2.65)

где δ – толщина крышки корпуса, мм; δ=8 мм; определена
по формуле (2.63).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.65) получено:

мм.

Значение толщины нижнего пояса корпуса р, принимается равной 20 мм.

Диаметр фундаментных болтов d₁, мм определяется по формуле (2.66):

, (2.66)

где а – межосевое расстояние, мм; а =100 мм; определено по формуле (2.18).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.66) получено:

мм.

Принимаются болты с резьбой d₁=16 мм – М16.

Диаметр болтов крепящих крышку к корпусу у подшипников d₂, мм определяется по формуле (2.67):

, (2.67)

где d₁ – диаметр фундаментных болтов, мм; d₁=16 мм; определен по
формуле (2.66).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.67) получено:

мм.

Принимаются болты с резьбой d₂ = 12 мм – М12.

Диаметр болтов соединяющих крышку с корпусом d₃, мм определяется по формуле (2.68):

, (2.68)

где d₁ – диаметр фундаментных болтов, мм; d₁=16 мм; определен по
формуле (2.66).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.68) получено:

мм.

Принимаются болты с резьбой d₃ = 8 мм – М8.

2.7 Первый этап компоновки редуктора

Чертеж первого этапа компоновки представлен в приложении А.

Зазор между торцом ступицы колеса и внутренней стенкой корпуса А₁, мм определяется по формуле (2.68):

, (2.68)

где δ – толщина стенок корпуса, мм; δ=8 мм; определена по формуле (2.62).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.68) получено:

мм.

При наличии ступицы зазор берется от торца ступицы.

Зазор от окружности вершин зубьев до внутренней стенки корпуса А приравнивается к толщине стенок корпуса δ мм; , мм.

Расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А, принимается мм.

Предварительно выбираются радиальные шарикоподшипники лёгкой серии; габариты подшипников выбираются по диаметру вала в месте посадки подшипников мм и мм.

Для подшипников в качестве смазочного материала выбирается пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаются мазеудерживающие кольца. Ширина мазеудерживающих колец определяет размер мм; определено по ([2], с. 155).

Выбираются подшипники лёгкой серии.

Параметры выбранных подшипников легкой серии представлены
в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Параметры подшипников легкой серии

	Условное обозначение	d, мм	D, мм	B, мм	Грузоподъёмность, кН
Динамическая С	Статическая С0
Ведущий вал					25,5	13,7
Ведомый вал					33,2	18,6

2.8 Определение реакций подшипников валов редуктора и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

Исходными данными для подбора и расчета подшипников являются:

- – окружная сила, Н; F_t = 3098,5 H; определена по формуле (2.34);

- – радиальная сила,Н; F_r = 1253,2 H; определена по формуле (2.35);

- – давление на валы, Н; F_в = 1109,2 Н; определено по формуле (2.54);

- d₁ – делительный диаметр шестерни, мм; d₁ = 58 мм; определен по формуле (2.28);

- d₂ – делительный диаметр колеса, мм; d₂ = 142 мм; определен по формуле (2.29);

- F_By=F_BX = F_B×Cos45˚ = 1109,2×0,707=784,2 Н.

Реакции в подшипниках на ведущем валу в вертикальной плоскости определяются системой уравнений (2.69):

(2.69)

Реакции подшипников R_Аy и R_Вy на ведущем валу в вертикальной плоскости находятся решением системы уравнений по формуле (2.70):

, (2.70)

где R_Вy – реакция точки В, Н; определена по исходным данным; представлена на рисунке 2.3;

F_t –окружная сила, Н; F_t=3098,5 Н; определена по исходным данным.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.70) получено:

.

Следовательно, реакция точки В направлена в противоположную сторону, R_ВY = 1279,68 Н.

Выполняется проверка реакций:

Уравнения для построения эпюры изгибающего момента в вертикальной плоскости имеют вид:

- ;

- Н×м;

- Н×м;

- ;

- ;

- Н×м;

- ;

- Н×м;

- Н×м.

Реакции в подшипниках на ведущем валу в горизонтальной плоскости определяются системой уравнений (2.70):

(2.70)

Реакции подшипников R_АХ и R_ВХ на ведущем валу в горизонтальной плоскости находятся решением системы уравнений по формуле (2.71):

, (2.71)

где R_ВХ – реакция точки В, Н; определена по исходным данным; представлена на рисунке 2.3;

– радиальная сила,Н; F_r = 1253,2 H; определена по формуле (2.35).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.71) получено:

.

Следовательно, реакции направлены в противоположную сторону:

- R_{BX ист} = 357,03 Н;

- R_{АX ист} = 1680,37 H.

Уравнения изгибающих моментов для построения эпюры ведущего вала в вертикальной плоскости имеют вид:

- ;

- Н×м;

- Н×м;

- ;

- Н×м;

- Н×м;

- ;

- Н×м;

- Н×м.

Суммарная реакция в горизонтальной плоскости R_А, определяется
по формуле (2.72):

, (2.72)

где R_AX – реакция точки A, Н; R_AX=1680,37 Н; определена по формуле (2.71);

R_AY – реакция точки A, Н; R_AY=2603,02 Н; определена по формуле (2.70).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.72) получено:

Н.

Суммарная реакция в горизонтальной плоскости R_B определяется по формуле (2.73):

, (2.73)

где R_BX – реакция точки B, Н; R_BX=357,03 Н; определена по формуле (2.71);

R_BY – реакция точки B, Н; R_BY=1328,5 Н; определена по формуле (2.70).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.73) получено:

Н.

Эпюры ведущего вала представлены на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Эпюры ведущего вала

2.8.2.Ведомый вал

Реакции подшипников R_Аy и R_Вy на ведомом валу в вертикальной плоскости находятся решением системы уравнений по формуле (2.74):

. (2.74)

Реакции подшипников R_Аy и R_Вy на ведомом валу в вертикальной плоскости находятся решением системы уравнений по формуле (2.75):

, (2.75)

где R_Вy – реакция точки В, Н; определена по исходным данным; представлена на рисунке 2.4;

F_t –окружная сила, Н; F_t=3098,5 Н; определена по исходным данным.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.75) получено:

.

Следовательно, реакции направлены в противоположную сторону:

- R_{BY ист} = 1549,25 Н;

- R_{АY ист} = 1549,25 H.

Уравнения изгибающих моментов для построения эпюры ведомого вала в вертикальной плоскости имеют вид:

- ;

- ;

- Н×м;

- ;

- ;

- Н×м.

Реакции в подшипниках на ведущем валу в горизонтальной плоскости определяются системой уравнений (2.76):

, (2.76)

Реакции подшипников R_АХ и R_ВХ на ведомом валу в горизонтальной плоскости находятся решением системы уравнений по формуле (2.77):

, (2.77)

где – радиальная сила,Н; F_r = 1253,2 H; определена по формуле (2.35).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.77) получено:

.

Следовательно, реакции направлены в противоположную сторону:

- R_{BX ист} = 626,6 Н;

- R_{АX ист} = 626,6 H.

Уравнения изгибающих моментов для построения эпюры ведомого вала в горизонтальной плоскости имеют вид:

- ;

- Н×м;

- Н×м;

- ;

- Н×м;

- Н×м.

Суммарные реакции в R_A, R_B определяются по формуле (2.78):

, (2.78)

где R_Axист – реакция точки А, R_Axист = 626,6 Н; определена по формуле (2.77);

R_Аyист – реакция точки А, R_Ayист = 1549,25 Н; определена по формуле (2.75).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.78) получено:

Н.

Эпюры ведомого вала представлены на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – Эпюры ведомого вала

2.9 Подбор и расчет подшипников для валов редуктора

2.9.1 Ведущий вал

Подбираются подшипники по более нагруженной опоре. Намечаются радиальные шариковые подшипники 207 с параметрами:

- d = 35 мм;

- D =72 мм;

- В = 17 мм;

- С = 13,7 кН;

- С = 25,5 кН.

Для проверки долговечности подшипников серии 207 необходимы следующие значения:

- R_А = P_r1 =3098,3 H;

- R_В = P_r2 =1671,2 H.

Эквивалентная нагрузка Р_э, Н определяется по формуле (2.79):

, (2.79)

где V – коэффициент; при вращении внутреннего кольца; ; определен
по ([2], с.352);

R_А – cуммарная реакция в вертикальной плоскости, Н; Н;
определена по формуле (2.72);

К_б – коэффициент безопасности для приводов ленточного конвейера, ; определен по ([2],с.354);

К_m – коэффициент теплоты, ; определен по ([2],с.354).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.79) получено:

Н.

Расчетная долговечность, L, млн.об определяется по формуле (2.80):

, (2.80)

где С – динамическая грузоподъемность, кН; С=25,5 кН; определена
по таблице 2.1;

Р_э – эквивалентная нагрузка, Н, Р_э = 3098,3 Н; определена
по формуле (2.79).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.80) получено:

млн.об.

Расчетная долговечность, L_h,ч определяется по формуле (2.81):

, (2.81)

где L – расчетная долговечность, млн.об.; определена по формуле (2.80);

– количество оборотов на валу электродвигателя, об/мин; n₁ = n_эл=603,73; определено по формуле (2.11).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.81) получено:

ч.

2.9.2 Ведомый вал

Дата добавления: 2015-08-29