7.1. Расчет подшипников ведомого вала
Определяем тип подшипника в зависимости от соотношения осевой и радиальной нагрузок
(7.19)
Предварительно принимаем роликовый конический однорядный подшипник средней серии 27311 ГОСТ 333-79 [1, табл. П7].
Принимаем схему установки подшипника "враспор".
Определяем расстояние Lбаз между точками приложения реакций
, (7.20)
где L – межопорное расстояние для вала, L = 160 мм;
Т – наибольшая ширина подшипника, Т = 32 мм [1, табл. П7],
а – расстояние от точки приложения реакции до дальнего торца подшипника
Определяем расстояние а
, (7.20)
где d – диаметр внутреннего кольца подшипника, d = 55 мм [1, табл. П7],
D – диаметр внешнего кольца подшипника, D = 120 мм [1, табл. П7];
еГОСТ – коэффициент осевого нагружения подшипника, eГОСТ = 0,814[1, табл. П7].
мм.
мм.
Пересчитываем реакции в опорах вала, используя готовые формулы раздела 5.
(7.21)
(7.22)
Н; (7.23)
Н. (7.24)
Определяем суммарные реакции в опорах
Н; (7.25)
Н
Определяем осевые составляющие от радиальных реакций
Н, (7.26)
Н. (7.27)
Определяем расчетные осевые нагрузки на подшипник
1:
<
0, (7.28)
2:
>
0, (7.29)
В зависимости от знака в уравнениях (5.12) и (5.13) принимаем расчетные формулы для определения осевых нагрузок на подшипники.
Н, (7.30)
Н. (7.31)
Дальнейший расчет ведем для наиболее нагруженного подшипника, в данном случае это подшипник первой опоры.
Определяем действительный коэффициент осевого нагружения
, (7.32)
где Кк – кинематический коэффициент, при вращении внутреннего кольца Кк = 1,0 [2].
.
Так как e' > eГОСТ, то считается, что коэффициенты
Х = 0,4 и У = 0,737· [2].
Определяем эквивалентную нагрузку на подшипник
, (7.33)
где Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х = 0,4;
Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 0,737;
Кт – температурный коэффициент, Кт = 1 [2, табл. 14];
Кб – коэффициент безопасности, Кб = 1,1 [2, табл. 13].
Н.
Определяем требуемую динамическую грузоподъемность
, (7,34)
где n – частота вращения кольца рассчитываемого подшипника, n = 96,8 об/мин;
Lh10 – долговечность подшипника в часах при вероятности безотказной работы 90%, Lh10 = 8000 час [2, табл. 13].
– показатель степени, = 3,33 [2];
а1 – коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, а1 = 1,0 [2];
а2 – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации, а2 = 0,7 [2, табл. 15].
<
к
кН.
Подобранные подшипники имеют значительный запас долговечности, что позволит им работать безаварийно на протяжении планируемого срока эксплуатации.
8. Конструирование зубчатых колес
8.1. Конструирование зубчатых колес
Основные параметры зубчатых колес и червяков (диаметры, ширина, модуль, число зубьев и пр.) определены при проектировании передач. Конструкция колес зависит, главным образом, от проектных размеров, материала, способа получения заготовки.
Цилиндрические зубчатые колеса обычно изготавливают из круглого проката или поковок. Ступицу цилиндрического колеса располагают симметрично или несимметрично относительно обода. При da/d < 2...2,5 (где d – диаметр вала вблизи зубчатого венца) шестерню обычно выполняют заодно с валом. При этом упрощается сборка и повышается надежность, поскольку каждое высоконагруженное соединение может оказаться потенциальным источником отказа.
В данном курсовом проекте червяк выполняется совместно с ведущим валом.
Для получения заготовки червячного колеса используется штамповка [2].