5.2. Расчет соединений с натягом.
Расчет соединения с натягом зубчатого колеса и тихоходного вала:
Исходные данные:
Т = 17,3 Нм – момент на тихоходном валу;
d = 28 мм – диаметр соединения;
=
0 мм – диаметр отверстия;
=
50 мм
Среднее контактное давление:
где
- длина сопряжения, 
– коэффициент запаса сцепления, 
- коэффициент сцепления, 
Коэффициенты жесткости:
где
и 
- коэффициент Пуасона, для стали
=
=0,3.
Деформация деталей:
где
и 
- модули упругости, для стали
=
=
МПа.
Поправка на обмятие микронеровностей:
Максимальное давление, допускаемое прочностью детали:
Максимальная деформация:
Максимальный натяг:
Минимальный натяг:
По
определенным значениям 
и 
из таблицы выбираем посадку, удовлетворяющую
следующим условиям:
и 
Выбираем посадку Н8/х8 (52/108).
Определим силу запрессовки:
где
МПа – давление от натяга 
выбранной посадки.
6. Подбор подшипников на заданный ресурс.
6.1. Расчет подшипников быстроходного вала.
Подшипник 2007110А:
Грузоподъемность:
Определение реакций в опорах.
Силы в зацепление:
- окружная сила;
– радиальная сила;
- осевая сила;
;
;
;
Консольная сила на быстроходном валу будет равна нулю, т.к. отсутствует радиальное смещение валов.
Расчетная схема:
Нагрузки от сил в зацепление в плоскости YOZ:
Нагрузки от сил в зацепление в плоскости XOZ:
Нагрузка от сил в зацепление:
Результирующие нагрузки в опорах будут равны реакциям от сил в зацеплении.
= 
Н;
= 
Н.
Расчет подшипника на заданный ресурс.
Данные для расчета:
= 1412 об/мин; е = 0,37;
=
Н; X=0;
=
Н; 
= 1301 Н; 
Для
типового режима нагружения 3 коэффициент
эквивалентности 
.
Вычисляем эквивалентные нагрузки:
= 
= 0,56 * 2136 = 1200 Н;
= 
= 0,56 * 906 = 505 Н;
= 
= 0,56 * 926 = 520 Н;
Минимальные силы, необходимые для работы подшипников:
Тогда осевые силы нагружающие подшипники:
Находим эквивалентную нагрузку для первой опоры:
где
Принимаем
;
Находим эквивалентную нагрузку для второй опоры:
Определим ресурс подшипника:
где
-
коэффициент корректирующий ресурс в
зависимости от надежности.
Принимаем
= 1;
- коэффициент, корректирующий ресурс в
зависимости от особых свойств подшипника.
Принимаем
= 0,65;
Т.к. расчетный ресурс больше требуемого, то окончательно принимаем подшипники 2007110А.
6.2. Расчет подшипников промежуточного вала.
Предварительно назначаем роликовые конические радиально упорные подшипники серии диаметров 2. Подшипник 7207А. Схема установки подшипников – «враспор».
Определение реакций в опорах.
Силы в зацепление:
окружная
сила на тихоходной шестерне;
– радиальная сила на тихоходной шестерне;
осевая сила на тихоходной шестерне;
окружная
сила на быстроходном колесе;
– радиальная сила на быстроходном
колесе;
осевая сила на быстроходном колесе;
;
;
;
;
.
Расчетная схема:
Нагрузки от сил в зацепление в плоскости ZOY:
Нагрузки от сил в зацепление в плоскости XOZ:
Нагрузка от сил в зацеплении:
Результирующие нагрузки в опорах будут равны реакциям от сил в зацеплении.
= 
Н;
= 
Н;
;
Расчет подшипника на заданный ресурс.
Данные для расчета:
= 257 об/мин; е = 0,37;
= 1933 Н; 
= 1880 Н;
= 926 Н;
Для типового режима нагружения 3 коэффициент эквивалентности .
Вычисляем эквивалентные нагрузки:
= = 0,56 * 1933 = 1082 Н;
= = 0,56 * 1880 = 1052 Н;
= = 0,56*926 = 520 Н;
Минимальные силы, необходимые для работы подшипников:
Тогда осевые силы нагружающие подшипники:
Находим эквивалентную нагрузку для первой опоры:
где
Принимаем ;
Находим эквивалентную нагрузку для второй опоры:
Определим ресурс подшипника:
где - коэффициент корректирующий ресурс в зависимости от надежности.
Принимаем = 1;
- коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от особых свойств подшипника. Принимаем = 0,65;
Т.к. расчетный ресурс больше требуемого, то окончательно принимаем подшипники 7207А.