5.2 Проверочный расчет подшипников тихоходного вала

Для тихоходного вала предварительно выбран конический однорядный роликоподшипник легкой серии 7208А, для которого по табл.2П.15 [1, c.414]: d = 40 мм; D = 80 мм; e = 0,37; Y = 1,6; кН.

1) Определяем суммарные реакции в опорах

(5.7)

;

(5.8)

.

2) Определяем осевые составляющие от действия радиальных нагрузок

(5.9)

;

(5.10)

.

3) Определяем расчетные осевые силы на подшипник:

а) опора 1.

;

.

б) опора 2.

;

;

.

4.Вычисляем отношение

Так как на валу установлены два одинаковых подшипника, то подсчитываем для наиболее нагруженного:

.

5. Определяем приведенную или эквивалентную нагрузку на подшипник при и . Для этого сравниваем коэффициенты осевого нагружения и .

Так как , то коэффициент осевой нагрузки Y = 1,6, а коэффициент радиальной нагрузки X = 0,4, следовательно,

(5.11)

.

6. Определяем требуемую динамическую грузоподъемность подшипника, приняв

; ;

(5.12)

;

.

Грузоподъемность и работоспособность подшипника обеспечена.

6. Коструирование шкивов, зубчатых колес и звездочек

6.1 Определение размеров шкивов:

Тип ремня: нормальное сечение А.

Расчетные диаметры шкивов: d_р1 = 315 мм; d_р2 = 315 мм.

Размеры профиля канавок обода: t = 3,3 мм; lр = 11 мм; р =15 мм; f = 10 мм; h = 8,7 мм.

Угол α профиля канавки шкива: а₁ =34º; а₂ =38º.

Толщина обода: δ = (1,1 ...1,3)h = 1,1∙8,7 = 9,57 мм; принимаем δ = 10 мм.

Внешний диаметр ведущего шкива:

d_e1 = d_р1 + 2t (6.1)

d_e1 = 100 + 2∙3,3 = 106,6 мм;

Внешний диаметр ведомого шкива:

d_e2 = d_р2 + 2t (6.2)

d_e2 = 315 + 2∙3,3 = 321,6 мм;

Ширина шкива:

B = (n-1)p+2f (6.3)

B = (3-1)15 + 2∙10 = 50 мм.

Толщина диска:

С = (1,2...1,3) δ (6.4)

С = 1,2∙10 =12 мм; принимаем С = 20 мм.

Диаметры ступиц:

d_ст1 = 1,55d_дв (6.5)

d_ст1 = 1,6∙32 = 52 мм; принимаем d_ст1 = 50 мм;

d_ст2 = 2d_в (6.6)

d_ст2 = 1,6∙32 = 51,2 мм; принимаем d_ст2 = 52 мм.

Длины ступиц:

l_cm1 = l_дв = 80 мм;

l_cm2 = l_в + с (6.7)

l_cm2 = 58+3 = 61 мм.

6.2 Определение размеров конической шестерни и конического колеса:

Количество зубьев: Z₁ = 27; Z₂ = 54;

Ширина зубчатого венца: b = 25 мм;

Угол делительного конуса: δ₁ = 26,56505°; δ₂ = 63,43495°;

Средний нормальный модуль: m_nm = 2 мм;

Средний окружной модуль: m_m = 2,442 мм;

Внешний окружной модуль: m_ie = 2,856 мм;

Средний делительный диаметр: d_m1 = 65,934 мм; d_m2 = 131,868 мм;

Внешний делительный диаметр: d_e1 = 77,112 мм; d_e2 = 154,224 мм;

Внешний диаметр вершин зубьев: d_ae1 = 82,327 мм; d_ae2 = 155,953 мм;

Внешний диаметр впадин зубьев: d_fe1 = 72,7597 мм; d_fe2 = 151,1696 мм;

Внешнее делительное конусное расстояние: R_e = 86,217 мм;

Среднее делительное конусное расстояние: R_m = 73,717 мм;

Диаметр ступицы колеса:

d_cm2 = 1,55d_в (6.8)

d_cm2 = 1,55·46 = 71,3 мм; принимаем d_cm2 = 71 мм;

Длина ступицы колеса:

l_cm2 = (1…1,2)d_в (6.9)

l_cm2 = (1…1,2)·46 = 46…55 мм; принимаем l_cm2 = 55 мм;

Размеры обода:

g₀ = (2…4)m_ie (6.10)

g₀ = (2…4)·2,856 = 5,7…11,4 мм; принимаем g₀ = 11 мм > 10 мм;

g ≥ 1,2 m_ie (6.11)

g ≥ 1,2·2,856 = 3,4 мм; принимаем g = 4 мм;