Материал: 3Detali_Mashin_Belan_Kharchenko
|
|
106 |
∙ |
106 ∙ 189,1 |
|
|
|
= |
|
|
= |
|
= 12219. |
|
|
|
||||
П |
|
60 ∙ |
60 ∙ 257,8 |
|
||
|
|
|
||||
что меньше срока службы всего редуктора Lh =31536 ч.
Проверяем другой, большего размера подшипник шариковый 313, с динамической грузоподъемностью С=92,3 кН; и статической Со=56,0 кН (см. табл. 3.2).
Определяем отношение: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1758,6 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
= 0,031. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
56000 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
По табл. 8.1 этому отношению соответствует е = 0,23. |
||||||||||||||||||
Отношение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1758,6 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
= 0,215 < . |
|||||
|
|
∙ |
|
|
1 ∙ 8188,8 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
По этому эквивалентная нагрузка остается прежней, т.е. :Р = |
||||||||||||||||||
11464,3 Н. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Долговечность в млн. об.: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
92300 |
3 |
|
||||||||
|
= |
|
|
= |
|
|
|
= 521,87. |
||||||||||
|
|
|
11464,3 |
|||||||||||||||
Долговечность в часах: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
= |
106 ∙ |
= |
|
106 ∙ 518,87 |
= 33544 ч, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
П |
|
|
60 ∙ |
|
|
|
|
60 ∙ 257,8 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
что больше срока службы всего редуктора Lh = 31536 часов (см. формулу 2.5). Т.е. подшипник 313 пригоден для ведущего вала.
Ведомый вал
Наиболее нагруженная опора 4.
Внешняя осевая сила: Ra = Fa2 = 1758,6 Н. Радиальная нагрузка. Rr = RΣ4 =8096,5 Н.
1758,60 = 56000 = 0,031, = 0,23;
60
|
|
|
|
|
|
|
|
1758,6 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
= 0,2172 < . |
||||
|
∙ |
|
|
1 ∙ 8096,5 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Эквивалентная нагрузка :Р = 11464,3 Н. |
|||||||||||||
Долговечность в млн. об.: |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
3 |
|
92300 |
3 |
|
|||||
= |
|
|
|
|
= |
|
= 521,87. |
||||||
|
|
11464,3 |
|||||||||||
Долговечность в часах: |
|
|
|
|
|||||||||
П = |
106 ∙ |
|
= |
106 ∙ 521,87 |
= 151794 ч. |
||||||||
60 ∙ |
60 ∙ 57,3 |
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
Подшипник пригоден.
9 ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Шпоночное соединение образуют вал, шпонка и ступица насаженной на вал детали (зубчатого колеса, шкива, звѐздочки и т.п.). Предназначено для передачи вращающего момента между валом и ступицей.
Размеры сечений шпонок и длины шпонок, размеры шпоночных пазов (см. рис 9.1) выбирают по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 9.1).
Напряжения смятия и условие прочности определяют по формуле:
см = |
|
2 ∙ ∙ 103 |
≤ см , |
(9.1) |
||
∙ |
− 1 |
∙ − |
||||
|
|
|
||||
где Т - вращающий момент на соответствующем валу, Н*м, d - диаметр вала, мм; h - высота шпонки, мм; 1 - глубина врезания шпонки в паз вала, мм; - длина шпонки, мм; b - ширина шпонки, мм.
При стальной ступице допускаемые напряжения смятия принимают в интервале см =(110... 190) МПа, при чугунной ступице см = (70...
100) МПа. Большие значения следует принимать при спокойной работе, а так же при повышенной прочности материалов ступицы и шпонки (легированные марки сталей).
Напряжение смятия шпоночного соединения «быстроходный вал - ведущий шкив» (ремѐнной передачи):
61
см = |
|
2 ∙ |
|
|
= |
2 ∙ 295,17 ∙ 103 |
= 91,4 МПа |
|
∙ |
− 1 ∙ |
− |
|
45 ∙ 9 − 5,5 |
∙ 55 − 14 |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
< |
см |
= 150 МПа. |
|
|
||
Условие прочности выполнено.
Рис. 9.1. Шпоночные соединения с призматическими шпонками Таблица 9.1
Шпонки призматические (ГОСТ 23360-78)
Диаметр ва- |
Сечение шпонки |
Глубина паза |
Длина |
|||
|
|
Вала, t1, |
Ступицы, |
шпонки, l, |
||
ла, d, мм |
b, мм |
h, мм |
||||
мм |
t2, мм |
мм |
||||
|
|
|
||||
Св. 12 до 17 |
5 |
5 |
3 |
2,3 |
10-56 |
|
» 17 » 22 |
6 |
6 |
3,5 |
2,8 |
14-70 |
|
» 22 » 30 |
8 |
7 |
4 |
3,3 |
18-90 |
|
» 30 » 38 |
10 |
8 |
5 |
3,3 |
22-110 |
|
» 38 » 44 |
12 |
8 |
5 |
3,3 |
28-140 |
|
» 44 » 50 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
36-160 |
|
» 50 » 58 |
16 |
10 |
6 |
4,3 |
45-180 |
|
» 58 » 65 |
18 |
11 |
7 |
4,4 |
50-200 |
|
» 65 » 75 |
20 |
12 |
7,5 |
4,9 |
56-220 |
|
» 75 » 85 |
22 |
14 |
9 |
5,4 |
63-250 |
|
» 85 » 95 |
25 |
14 |
9 |
5,4 |
70-280 |
|
62
Напряжение смятия шпоночного соединения «тихоходный вал – зубчатое колесо»:
см = |
|
|
2 ∙ 2 |
|
= |
2 ∙ 1288,4 |
= 481,2 МПа |
|
|
∙ |
− |
∙ − |
70 ∙ 12 − 7,5 ∙ 37 − 20 |
||||
|
|
|
||||||
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
см = 150 МПа. |
|
|||
Условие прочности не выполнено.
Необходимо установить на валу две шпонки под углом 1800 между ними и увеличить длину шпонки до l=50 мм. Тогда:
2 ∙ 1288,4см = 2 ∙ 70 ∙ 12 − 7,5 ∙ 50 − 20 = 136,3 МПа < см = 150 МПа.
В этом случае условие прочности «тихоходный вал - зубчатая муфта» выполнено.
10 ВЫБОР МУФТ
Муфтами приводов называют устройства, соединяющие валы совместно работающих агрегатов и передающие вращающий момент.
По экономическим и технологическим соображениям машины обычно выполняют из отдельных узлов (агрегатов), которые соединяют муфтами. Однако точная установка валов таких агрегатов невозможна изза ошибок изготовления и монтажа, установки агрегатов на деформируемом (нежестком) основании, расцентровки валов в результате тепловых деформаций корпусов агрегатов при их работе, а также из-за упругих деформаций валов под нагрузкой.
В проектируемых приводах с учѐтом особенностей эксплуатации, как правило, применяют компенсирующие разъѐмные муфты нерасцепляемого класса в стандартном исполнении. Следовательно, из имеющихся нормативных документов необходимо подобрать наиболее подходящий для данных условий тип муфты и еѐ габаритные и присоединительные размеры.
Муфты выбирают по большему диаметру концов cоединяемых валов и номинальному моменту, передаваемому муфтой. После выбора муфты записывают еѐ условное обозначение, основные технические параметры и выполняют эскиз муфты.
Для компенсации перечисленных выше погрешностей на выход-
ном конце ведущего вала редуктора устанавливают муфту упругую втулочно-пальцевую, (ГОСТ 21424-93).
63
Муфты этого типа применяют в приводе от электродвигателя и в других случаях для валов диаметрами 9... 160 мм, при вращающих моментах 6,3. . . 16000 Нм. Упругие муфты за счет использо- • вания своих упругих силовых элементов способны на только компенсировать радиальные и угловые смещения, но и демпфировать колебания, амортизировать толчки и удары.
На выходном конце ведомого вала устанавливают муфту зуб-
чатую (ГОСТ 5006-83). Зубчатые муфты обладают большой несущей способностью и надежностью из-за значительного числа зубьев, передающих вращающий момент, а также хорошо работают лри высоких частотах, вращения.
Основные параметры муфты упругой втулочно-пальцевой и муфты зубчатой приведены соответственно в тал. 10.1 и табл. 10.2.
L
Рис. 10.1. Муфта упругая втулочно-пальцевая
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.1 |
|
|
Основные параметры и размеры муфт упругих втулочно- |
||||||||
|
|
пальцевых. ГОСТ 21424-93 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота |
|
Отверстие, мм |
|
Габаритные раз- |
||||
Момент |
вращения, |
|
|
меры, мм |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
Т, Н*м |
n, об/мин, |
d |
|
lцил |
|
lкон |
L |
|
D |
|
не более |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64