12.2 Расчет подшипников тихоходного вала на долговечность

Исходные данные

n₂=95мин^-1;d_п3=47мм;

R_Аy=3182,8Н;

R_Ах=1376Н;

R_By=3210,63Н;

R_Вх=4292Н;

Н.

Определяем радиальные нагрузки, действующие на подшипники (12.1) ;

Здесь подшипник 2 – это опора А в сторону которой действует осевая сила F_а (рис.10).

;

;

Назначаем тип подшипника, определив отношение осевой силы к радиальной силе того подшипника, который ее воспринимает (здесь подшипник 2) ; ;

Так как соотношение больше 0,35, то назначаем роликовый конический однорядный подшипник средней серии по d_п3=75мм.

Подшипник № 7520, у которого:

D_n2=180мм; С₀=185кН – статическая грузоподъемность;

В_n2=49мм; С=146кН – динамическая грузоподъемность

е=0,37 – коэффициент осевого нагружения;

У=1,5 – коэффициент при осевой нагрузке [1,c.402, табл.П7].

Определяем коэффициент Х при радиальной нагрузке [1,c.212, табл.9.18] в зависимости от отношения

>е

где V – коэффициент вращения, при вращении внутреннего кольца V=1.

Определяем осевые составляющие от радиальных нагрузок

S=0,83eF_r [1,c.216]

S₁=0,830,375360; S₁=1646Н;

S₂=0,830,373460; S₂=1062Н.

Определяем осевые нагрузки, действующие на подшипники.

F_aII=S₂ +F_aI; F_aI=S₁; F_aI=1646Н;

F_aII=1646+1062; F_aII=2708Н.

Определяем эквивалентную нагрузку наиболее нагруженного подшипника II

F_э2=(ХVF_r2+УF_aII)K_K_τ;

где K_ - коэффициент безопасности;

K_ =1,3…1,5 [1,c.214, табл.9.19];

принимаем K_ =1,4;

K_τ – температурный коэффициент;

K_τ =1 (до 100єС) [1,c.214, табл.9.20];

F_э2=(0,413460+1,42780)1,41; F_э2=11331Н =10.55кН

Определяем номинальную долговечность роликовых подшипников в часах

[1,c.211]; (12.2)

. ; ч.

По заданию долговечность привода L_hmin=15000ч.

В нашем случае L_h> L_hmin, принимаем окончательно для червяка подшипник 7520.

12. Второй этап компоновки редуктора.

Используем чертежи первого этапа компоновки. Второй этап имеет целью конструктивно оформить основные детали — червячный вал, вал червячного колеса, червячное колесо, корпус, подшипниковые узлы и др.

Смазывание зацепления и подшипников — разбрызгиванием жидкого масла, залитого в корпус ниже уровня витков так, чтобы избежать чрезмерного заполнения подшипников маслом, нагне­таемым червяком. На валу червяка устанавливаем крыльчатки; при работе редуктора они будут разбрызгивать масло и забра­сывать его на колесо и в подшипники.

Уплотнение валов обеспечивается резиновыми манжетами. В крышке люка размещаем отдушину. В нижней части корпуса вычерчиваем пробку для спуска масла и устанавливаем масло-указатель с трубкой из оргстекла.

Конструируем стенку корпуса и крышки. Вычерчиваем фланцы и нижний пояс. Конструируем крюки для подъема.

Устанавливаем крышки подшипников глухие и сквозные для манжетных уплотнений. Под крышки устанавливаем металлические прокладки для регу­лировки.

Конструируем червячное колесо, производим сборку, насаживая бронзовый венец на чугунный центр с натягом. Посадка H7/р6 по ГОСТ 25347-82.

Вычерчиваем призматические шпонки.

13. Выбор системы и вида смазки.

Масла ТНК Редуктор И-Т-Д применяются для смазывания зубчатых передач промышленного оборудования, работающего при средних и высоких нагрузках, в том числе ударных, циркуляционных систем различных механизмов, работающих при повышенных нагрузках, в узлах трения автоматических прессов горячей штамповки, и других тяжело нагруженных элементах промышленного оборудования.

Скорость скольжения в зацеплении V_S = 9.21 м/с. Контактные напряжения _Н = 166,725 Н/мм². По таблице 10.29 из [2] выбираем масло И-Т-Д-100.

Используем картерную систему смазывания. В корпус редуктора заливаем масло так, чтобы венец зубчатого колеса был в него погружен на глубину h_м

При вращении червяка масло будет увлекаться его зубьями, разбрызгиваться, попадать на внутренние стенки корпуса, откуда стекать в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которым покрываются поверхности расположенных внутри корпуса деталей, в том числе и подшипники.

Объем масляной ванны V = 0.65P₁ = 0.655.33 =3.46л.

Контроль уровня масла производится пробками уровня, которые ставятся попарно в зоне верхнего и нижнего уровней смазки. Для слива масла предусмотрена сливная пробка. Заливка масла в редуктор производится через съемную крышку.

И для вала-червяка, и для вала червячного колеса выберем манжетные уплотнения по ГОСТ 8752-79. Установим их рабочей кромкой внутрь корпуса так, чтобы обеспечить к ней хороший доступ масла.