– коэффициент, учитывающий влияние среднего напряжения цикла [4, с.36.]

– среднее напряжение цикла, равное амплитуде цикла касательных напряжений .

Wk – момент сопротивления сечения кручению.

.


Рисунок 4.2. Ведомый вал.

5. РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Для соединения валов с деталями, передающими вращение, применяют призматические шпонки, изготовляемые из стали. Ст.6.

В данном курсовом проекте для изготовления призматических шпонок принимаем сталь 45.


Рис. 5 Соединение с призматической шпонкой.

5.1. Шпоночное соединение вала червяка с муфтой.
Выбираем шпонку призматическую по ГОСТ 23360-78 b×h×l=8х7х32,

Произведем расчет шпонки на смятие

(5.1)

где h – высота шпонки, h = 7 мм;

t₁ – глубина паза вала,

[_см] – допускаемое напряжение смятия.

МПа

Выбранная шпонка в состоянии передать необходимый крутящий момент на вал.

5.2. Шпоночное соединение звёздочки с ведомым валом червячного колеса
Выбираем шпонку призматическую по ГОСТ 23360-78 b×h×l=12х8х30,

Произведем расчет шпонки на смятие

(5.2)

где h – высота шпонки,

t₁ – глубина паза вала,

[_см] – допускаемое напряжение смятия,

МПа

Выбранная шпонка в состоянии передать необходимый крутящий момент на вал.

5.3. Шпоночное соединение червячного колеса с ведомым валом

Выбираем шпонку призматическую по ГОСТ 23360-78 b×h×l=16х10х70,

Произведем расчет шпонки на смятие

---

(5.3)

где h – высота шпонки,

t₁ – глубина паза вала,

[_см] – допускаемое напряжение смятия,

< МПа

Выбранная шпонка в состоянии передать необходимый крутящий момент на вал.

6. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ
Схемы установки подшипников качения. Для предотвращения заклинивания тел качения, вызываемо­го температурным удлинением вала или неточностью изготов­ления деталей подшипникового узла, применяют две основные схемы установки подшипников:

1) с фиксированной и плавающей опорой;

2) с фиксацией враспор.

По схеме 1 в одной опоре устанавливают подшипник, фиксирующий положение вала относительно корпуса в обоих направлениях; он жестко крепится в осевом направлении как на валу, так и в расточке корпуса. Фиксирующая опора воспринимает радиальную и двусторон­нюю осевые нагрузки. Внутреннее кольцо второго подшипни­ка жестко (с помощью разрезного кольца) крепится на валу в осевом направлении; внешнее кольцо может свободно пере­мещаться вдоль оси стакана. Для свободного перемещения внешнего кольца подшипника в ста­кане необходимо назначить соответствующую посадку с за­зором, а также обеспечить соответствующий зазор.

В качестве плавающей опоры выбирают ту, которая воспринимает меньшую радиальную нагрузку. При значительных расстояниях между опорами для увеличения жесткости фиксирующей опоры часто устанавливают два одно­рядных радиально-упорных шарикоподшипника или два конических роликоподшипника. Такая установка характерна для червячных редукторов (для вала червяка).

В узлах, спроектированных по схеме 2, наружные кольца подшипников упираются в торцы крышек, а торцы внутренних колец – в буртики вала.

Во избежание защемления тел качения от температурных деформаций предусматривают зазор, превышающий тепловое удлинение.

6.1. подбор подшипников ведущего вала

Предварительно принимаем роликовый конический радиально-упорный подшипник средней серии 7308.

Определяем расстояние L_баз между точками приложения реакций

---

(6.1)

где L – межопорное расстояние для вала, L = 68,2 мм;

Т – наибольшая ширина подшипника, Т =25,5 мм

а – расстояние от точки приложения реакции до дальнего торца подшипника

Определяем расстояние а

; (5.2)

где d – диаметр внутреннего кольца подшипника, d = 40 мм

D – диаметр внешнего кольца подшипника, D = 90 мм

е – коэффициент осевого нагружения подшипника, e = 0,28

Принимаем схему установки подшипника "враспор".



Рис.5.1 Подшипники ведущего вала

Обозначение	Размеры, мм							Грузоподъемность, кН			Расчетные параметры
	d	D	T	B	c	r	r		C	C0		e	Y	Y0
легкая серия
7308	50	90	22,0	19	16	2,5	2,0		52,9	33,4		0,37	1,60	0,80

6.2 Расчет подшипников выходного вала

Предварительно принимаем роликовый конический однорядный подшипник легкой серии 7512 ГОСТ 27365-87.

Обозначение	Размеры, мм							Грузоподъемность, кН		Расчетные параметры
	d	D	T	B	c	r	r1	C	C0		e	Y	Y0
Легкая серия
7210	40	90	25,5	19	16	2,5	2,0	61	33,4		0,28	2,16	0,80

---

Принимаем схему установки подшипника "враспор".


Рис.6.2 Подшипники выходного вала

мм.

мм.



Пересчитываем реакции в опорах вала, используя готовые формулы раздела 3

Горизонтальная



Н



Н

Вертикальная



Н



Н

Н;

_Н

Определяем осевые составляющие от радиальных реакций

Н, (6.3)

Н. (6.4)

Определяем расчетные осевые нагрузки на подшипник

1: < 0, (6.5)

2: > 0, (6.6)

-951.4-1761+353.0=-2359.4 Н

В зависимости от знака в уравнениях (6.5) и (6.6) принимаем расчетные формулы для определения осевых нагрузок на подшипники.

Н (6.7)

Н. (6.8)

Дальнейший расчет ведем для наиболее нагруженного подшипника, в данном случае это подшипник первой опоры.

Определяем действительный коэффициент осевого нагружения

---

, (6.9)

где К_к – кинематический коэффициент, при вращении внутреннего кольца К_к = 1,0 [2].

.

Так как e' > e, то считается, что осевая нагрузка оказывает существенное влияние и принимаются коэффициенты Х = 0,4 и У = 1,7 [4].

Определяем эквивалентную нагрузку на подшипник

, (6.10)

где Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х =0,4;

Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 1,7;

К_т – температурный коэффициент, К_т = 1 [4, табл. 14];

К_б – коэффициент безопасности, К_б = 1,1 [4, табл. 13].

Н.

Определяем требуемую динамическую грузоподъемность

, (6.11)

где n – частота вращения кольца рассчитываемого подшипника,

n = 70,75 об/мин;

L_h10 – долговечность подшипника в часах при вероятности безотказной работы 90%, L_h10 = 8000 час [4, табл. 13].

 – показатель степени,  = 3,33 [4, стр.43];

а₁ – коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, а₁ = 1,0 [4 стр.43];

а₂ – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации, а₂ = 0,8 [4, табл. 15].

< 52,4кН

Определяем действительную долговечность подшипника

, (6.12)

час.

Подобранные подшипники имеют значительный запас долговечности, что позволит им работать безаварийно на протяжении планируемого срока эксплуатации.
7.Смазка и уплотнение подшипников.




Д ля смазывания подшипников, при затруднённом доступе к нему масла применяют пластичную смазку – солидол.


Рис.7.4. Маслозащитная шайба

Рис.7.3. Уплотнение подшипника

---

Смотрите также файлы

• Лабораторная работа 1. Текстовый редактор Word для Windows 9x.docx

• Шутова М. И.doc

• Реферат по теме Суррогатное материнство.docx

• Самостоятельная работа к теме 2 Техносфера современной школы Таблица планируемых изменений инфраструктуры в мбоу сош23 п. Кучугуры.docx

• "колебания и волны".doc