5.2 Подбор подшипников тихоходного вала

Исходные данные: F_r1 = 1485,2 Н, F_r2 = 1611 Н, осевая нагрузка F_a = 604,24 Н, диаметр цапф вала d = 40 мм. Условия использования: частота вращения вала n = 217 мин^-1, рабочая температура подшипника tp = 80°C.

5.2.1 В качестве опор вала принимаем два роликовых конических подшипника 2007108А серии диаметров 1, у которого:

- динамическая грузоподъёмность С = 49500 Н ( таблица 3.14 [4]);

- коэффициент осевой нагрузки Y=1,84( таблица 3.14 [4]);

- коэффициент осевого нагружения е=0,33( таблица 3.14 [4]);

По условиям эксплуатации подшипников принимаю значения

- коэффициент вращения V = 1,0;

- коэффициент безопасности Кб = 1,3( таблица 3.6 [4]);

- температурный коэффициент Кт = 1,0( таблица 3.7 [4]);

- коэффициент надежности а = 1,0

5.2.2 Осевые составляющие от радиальных нагрузок F_r1 и F_r2

5.2.3 Результирующие осевые силы на каждом подшипнике

Т.к. S₁<S₂ и F_a> S₁- S₂, то

F_a1=S₁=211 Н

F_a2=S₁+F_а=211+604,24=815,24 Н

5.2.4 Определение отношений

Так как <е, то Х=1,0 и Y=0;

Так как >е, то Х=0,4 и Y=1,84;

5.2.5 Определение эквивалентной динамической нагрузки для каждого подшипника

Р₁ = Х ∙ V∙ F_r1 ∙ К_б ∙ Кт=1 ∙ 1∙ 1485,2 ∙ 1,3 ∙ 1=1931 Н

Р₂ = (Х∙ V ∙ F_r2 + Y ∙ F_а2) ∙ К_б ∙ К_т = (0,4∙ 1 ∙ 1611+ 1,84∙ 815,24) ∙ 1,3 ∙ 1=2788Н

5.2.6 Долговечность наиболее нагруженного подшипника

L_10h = ч

где с – динамическая грузоподъёмность подшипника С = 49500 Н;

р – показатель степени; для подшипников р = 3,33

n – частота вращения кольца подшипника, n = 217мин .

6 Выбор муфты

Муфты подбираю по расчётному крутящему моменту и диаметрам соединяемых концов валов.

Расчётный крутящий момент

Т_р = К_р ∙ Т ≤ [Т],

где Т – крутящий момент передаваемый валом, Т = 438 Н∙м;

К_р – коэффициент режима работы, К_р = 1,15…1,2,

для ленточных транспортёров, вентиляторов и воздуховодов, принимаем К_р = 1,2;

[Т] – номинальный крутящий момент, который может передавать муфта определённого размера, принимаем [Т] = 710 (таблица 2.6 [3]).

Т_р = 1,2 ∙ 438 = 525,6 Н∙м ≤ 710 Н∙м

По полученным данным по таблице 2.6 [3] принимаю

Основные параметры муфты: D = 190 мм ; L = 226 мм ; l = 110 мм ;

Радиальное смещение н, не более 2 мм.

Рисунок 7. Упругая втулочно-пальцевая муфта.

7 Подбор шпонок и проверочный расчёт их на смятие

7.1 Подбор шпонки для ведущего шкива (d_в=32 мм)

7.1.1 Размеры шпонки и пазов

- глубина паза вала t₁=5 мм;

- глубина паза ступицы t₂=3,3 мм;

- ширина шпонки b=10 мм;

- высота шпонки h=8 мм;

- длина шпонки l=35 мм;

7.1.2 Расчёт на смятие

где [σ_см ] – допускаемое напряжение, [σ_см] = 100…150 МПа

Расчёт на смятие шпонку на ведущем шкиве

Т – передаваемый вращающий момент;

d – диаметр вала;

h – высота шпонки;

t₁ – глубина паза;

b – ширина шпонки;

l - длина шпонки;

7.2 Подбор шпонки для ведомого шкива (d_в=24 мм)

7.2.1 Размеры шпонки и пазов

- глубина паза вала t₁=4 мм;

- глубина паза ступицы t₂=3,3 мм;

- ширина шпонки b=8мм;

- высота шпонки h=7 мм;

- длина шпонки l=45 мм;

7.2.2 Расчёт на смятие

7.3 Подбор шпонки для зубчатого колеса (d_в=42 мм)

7.3.1 Размеры шпонки и пазов

- глубина паза вала t₁=6 мм;

- глубина паза ступицы t₂=4,3 мм;

- ширина шпонки b=16 мм;

- высота шпонки h=10 мм;

- длина шпонки l=70 мм;

7.3.2 Расчёт на смятие

7.4 Подбор шпонки для шестерни (d_в=24 мм)

7.2.1 Размеры шпонки и пазов

- глубина паза вала t₁=4 мм;

- глубина паза ступицы t₂=3,3 мм;

- ширина шпонки b=8мм;

- высота шпонки h=7 мм;

- длина шпонки l=38 мм;

7.2.2 Расчёт на смятие

7.5Подбор шпонки для муфты (d_в=38 мм)

7.2.1 Размеры шпонки и пазов

- глубина паза вала t₁=6 мм;

- глубина паза ступицы t₂=4,3 мм;

- ширина шпонки b=16мм;

- высота шпонки h=10 мм;

- длина шпонки l=80 мм;

7.5.2 Расчёт на смятие