7. Подбор подшипников качения на заданный ресурс
Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колес редуктора применим шариковые радиальные однорядные подшипники.
Расчет подшипников качения будем производить по динамической грузоподъемности, т. к. n³1,об/мин, в соответствии с ГОСТ 18855-82 “Подшипники качения. Расчет динамической грузоподъемности, эквивалентной динамической нагрузки и долговечности”;
Определение эквивалентной динамической нагрузки производим по формулам:
при
при
где Fr - радиальная нагрузка (опорная реакция), Н;
Fa - осевая нагрузка на подшипник, Н;
X - коэффициент радиальной нагрузки;
Y - коэффициент осевой нагрузки;
e - коэффициент соотношения осевой и радиальной нагрузки. (Коэффициенты e и Y выбираются из таблицы А в зависимости от отношения Fa /C0 ..);
V - коэффициент вращения кольца;
Kб - коэффициент безопасности;
Kт - температурный коэффициент.
Значения коэффициентов V, Kб и Kт принимаем одинаковыми для всех трех пар подшипников:
V=1. (вращается внутреннее кольцо)
Kб=1,5 (табл. 1).
Kт=1 (табл. 2).
7.1. Расчет подшипников быстроходного вала
Предварительно выбираем подшипник №207- средней серии ([3], c.417, табл.24.10.).
d=35мм; D=72мм; B=17мм; r =2мм; C=25,5кН; C0=13,7кН.
d - диаметр внутреннего кольца;
D - диаметр наружного кольца;
B- ширина;
r- фаска;
C - динамическая грузоподъемность;
C0- статическая грузоподъемность.
Значения e опредилим из соотношения :
В соответствии с таблицей А ([7], c.6) промежуточные значения e и Y можно вычислить способом линейной интерполяции
;
,
где
-
расчетное отношение;
-
ближайшее меньшее значение табличного
интервала и соответствующие ему значения
e1
и Y1;
-
ближайшее большее значение табличного
интервала и соответствующие ему значения
e2
и Y2.
,
,Н.
В этой формуле P - эквивалентная динамическая нагрузка. В качестве номинальной постоянной нагрузки принимается наибольшая из длительно действующих нагрузок циклограммы.
- отношение момента
на каждом уровне нагружения к номинальному
моменту (1=1);
- относительное
время действия каждого уровня нагрузки;
Lh - суммарное время работы на всех уровнях нагружения.
Найдем потребную динамическую грузоподъемность по формуле :
Следовательно недогрузка подшипника:
Такое отклонение следует считать приемлемым.
7.2. Расчет подшипников промежуточного вала
Предварительно выбираем подшипник №309:
d=45мм; D=100мм; B=25мм; r =2,5мм; C=52,7кН; C0=30кН.
=> е=0,22 Y=2,0
Недогрузка подшипника:
Такое отклонение следует считать приемлемым.
7.3. Расчет подшипников тихоходного вала
Предварительно выбираем подшипник №213:
d=65мм; D=110мм; B=23мм; r =2,5мм; C=56000Н; C0=34000Н.
Недогрузка подшипника несущественная. Поэтому оставляем подшипник этой серии.
8. Конструирование корпусных деталей и крышек подшипников
8.1. Конструктивные размеры корпуса и редуктора
Корпус и крышка редуктора изготавливается литьем из серого чугуна.
Толщина стенки корпуса и крышки корпуса d » 8мм
Толщина ребер жесткости корпуса C »8 мм
Диаметр болтов соединяющих корпус с крышкой
Диаметр фундаментных болтов dф » 1,25·dк =1,25·14= 20мм
Крышка люка
Крышка люка – стальная;
Толщина люка dл = 3 мм;
Длина люка L≈250мм;
Ширина люка H ≈120мм;
Диаметр винтов с полукруглой головкой (для люка) d л≈d=8 мм.