Привод общего назначения

 

Наносим габариты подшипников ведущего вала, наметив  предварительно внутреннюю стенку корпуса  на расстоянии х=10 мм от торца шестерни и отложив зазор между стенкой корпуса и торцом подшипника (для размещения мазеудерживающего кольца).

При установке  радиально-упорных подшипников необходимо учитывать, что радиальные реакции считают приложенными в точках пересечения нормалей, проведенных к серединам контактных площадок (см. табл. 9.21 [1]). Для однорядных конических роликоподшипников:

 

Примем .

Размер от среднего делительного диаметра шестерни до реакции подшипника мм).

Размер между  реакциями подшипников ведущего вала:

 

Примем 

Размещаем подшипники ведомого вала, наметив предварительно внутреннюю стенку корпуса на расстоянии от торца ступицы колеса и отложив зазор между стенкой корпуса и торцом подшипника (для размещения мазеудерживающего кольца). Размер от среднего делительного диаметра колеса до реакции подшипника мм).

Размер между  реакциями подшипников ведущего вала:

 

Примем  

7. Проверка долговечности подшипников

 

 

Долговечность редуктора:

Ведущий вал:

; примем ;

; ;

 

 

 

 

Суммарные реакции:

 

 

Составляющие радиальных реакций конических подшипников:

 

 

По табл. 9.21 [1] , тогда осевые нагрузки подшипников:

 

 

Рассмотрим левый подшипник:

 

Эквивалентная нагрузка: , где

при заданных условиях V=1, , . По табл. 9.18 [1] X=0,4, Y=1,882.

 

Расчетная долговечность  в млн. об.:

 

Расчетная долговечность  в часах:

 

Найденная долговечность  приемлема.

Рассмотрим правый подшипник:

 

Эквивалентная нагрузка:

Расчетная долговечность  в млн. об.:

 

Расчетная долговечность  в часах:

 

Найденная долговечность  приемлема.

 

 

Ведомый вал:

; примем ;

; 

 

 

 

 

 

Суммарные реакции:

 

 

Составляющие радиальных реакций конических подшипников:

 

 

По табл. 9.21 [1] , тогда осевые нагрузки подшипников:

 

 

Рассмотрим левый подшипник:

 

Эквивалентная нагрузка: , где

при заданных условиях V=1, , .

 

Расчетная долговечность  в млн. об.:

 

Расчетная долговечность  в часах:

 

Найденная долговечность  приемлема.

Рассмотрим правый подшипник:

 

Эквивалентная нагрузка: , где

при заданных условиях V=1, , . По табл. 9.18 [1] X=0,4, Y=4,7.

 

Расчетная долговечность  в млн. об.:

 

Расчетная долговечность  в часах:

Найденная долговечность  приемлема.

8. Второй этап компоновки редуктора

 

 

Второй этап компоновки на миллиметровой бумаге в дополнение к первому см. в приложении.

В развитие первой компоновки вычерчиваем валы с насаженными  на них деталями; размеры мазеудерживающих колец, установочных гаек и шайб, крышек и уплотнений определяем по таблицам гл. 9 [1]; размеры шпонок - по таблицам гл. 8 [1].

Диаметры участков валов  под зубчатые колёса, подшипники и  прочее назначают в соответствии с результатами предварительного расчёта и с учётом технологических требований на обработку и сборку.

Взаимное расположение подшипников  фиксируем распорной втулкой  и установочной гайкой М32×1,5 с предохранительной шайбой. Толщину стенки втулки назначают ; принимаем её равной 3(мм).

Подшипники располагаем  в стаканах. Мазеудерживающие кольца устанавливают так чтобы они выходили за торец стакана или стенки внутрь корпуса на 1- 2 (мм).

Очерчиваем всю внутреннюю стенку корпуса, сохраняя величины зазоров, принятых в первом этапе компоновки.

Для фиксации зубчатое колесо упирается с одной стороны  в утолщение вала, а с другой - в мазеудерживающее кольцо. Участок  вала под колесом делаем короче ступицы  колеса, чтобы мазеудерживающее кольцо упиралось в торец колеса, а  не в буртик вала.

 

9. Проверка прочности шпоночных  соединений

 

Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок (по ГОСТ 23360 - 78) определяем по табл. 8.9 [1].

Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Напряжения смятия и условие  прочности по формуле:

 

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице 

Ведущий вал:

Материал полумуфт муфты  упругой со звездочкой сталь 40.

1) Выходной конец вала:

 (при длине муфты упругой со звездочкой 60(мм), см. табл. 11.6 [1]); момент на валу (Н·мм).

 

2) Участок под шестерней:

(при длине посадочного  участка шестерни 30(мм)); 
момент на валу (Н·мм).

 

Ведомый вал:

1) Участок под колесом

(при длине ступицы  колеса 50 (мм));  
момент на валу (Н·мм).

 

2) Выходной конец вала:

(при длине выходного  конца вала 40 (мм));  
момент на валу (Н·мм).

 

Условие прочности выполняется  для всех рассмотренных сечений.

 

10. Уточненный расчет валов

 

 

Материал  валов - сталь 45 нормализованная; по табл. 3.3 [1] .

Пределы выносливости 

Ведущий вал:

1) Проверяем сечение вала под  левым подшипником:

 

 

Суммарный изгибающий момент:

 

Момент сопротивления  сечения:

 

Амплитуда нормальных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям:

 

По табл. 8.7 [1] принимаем , тогда

 

Полярный момент сопротивления:

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности  по касательным напряжениям:

 

По табл. 8.7 [1]

 

Коэффициент запаса прочности:

 

Для обеспечения прочности  коэффициент запаса должен быть не меньше . Учитывая требования жесткости, рекомендуют . Полученное значение S=4,8 достаточно.

2) Проверяем сечение вала под  правым подшипником:

 

 

Суммарный изгибающий момент:

 

Момент сопротивления  сечения:

 

Амплитуда нормальных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям:

 

По табл. 8.7 [1]  принимаем , тогда

 

Полярный момент сопротивления:

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности  по касательным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности:

 

Условие прочности выполняется.

Ведомый вал:

1) Проверяем сечение вала под колесом:

 

 

Суммарный изгибающий момент:

 

Момент сопротивления  сечения:

 

Амплитуда нормальных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям:

 

По табл. 8.7 [1]  принимаем , тогда

 

Полярный момент сопротивления:

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности  по касательным напряжениям:

 

По табл. 8.7 [1] 

Коэффициент запаса прочности:

 

Условие прочности выполняется.

 

 

2) Проверяем сечение вала под   подшипником, расположенным ближе  к выходному концу вала:

 

 

Суммарный изгибающий момент:

 

Момент сопротивления  сечения:

 

Амплитуда нормальных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям:

 

Полярный момент сопротивления:

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности  по касательным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности:

 

Условие прочности выполняется.

 

11. Выбор сорта масла

 

Смазывание  зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в  масло, заливаемое внутрь корпуса до погружения колеса на .

По табл. 10.8 [1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях и средней скорости вязкость масла должна быть приблизительно равна . По табл. 10.10 [1] принимаем по ГОСТ 20799-75 масло индустриальное И-40А.

Подшипники смазываем  пластичным смазочным материалом, закладываемом  в подшипниковые камеры при монтаже. Сорт мази выбираем по табл. 9.14 [1] - солидол синтетический (по ГОСТ 4366-76)

 

 

12. Допуски и посадки основных деталей редуктора

Соединяемые  детали, условное   обозначение  посадки	Условное  обозначение   полей допусков  отверстия и вала		Отклонения  (мкм)			Предельные   размеры (мм)		Натяг  (мкм)		Зазор  (мкм)
			Верхнее  ES, es	Нижнее  EI, ei		Наиб.	Наим.	Наиб	Наим	Наиб	Наим
Шестерня - вал  25	Отв.25 H7		+21	0		25,021	25,000	35	1	-	-
	Вал 25 p6		+35	+22		25,035	25,032
Колесо - вал  40	Отв.40 H7		+25	0		40,025	40,000	42	1	-	-
	Вал 40 p6		+42	+26		40,042	40,026
Стакан - подшипник  62	Отв.62 H7		+30	0		62,030	62,000	-	-	43	0
	Вал 62 l0		0	-13		62,000	61,987
Подшипник-вал  35	Отв.35 L0		0	-12		35,000	34,988	30	2	-	-
	Вал 35 k6		+18	+2		35,018	35,002
Муфта - вал 25	Отв.25 H7		+21	0		25,021	25,000	15	-	19	-
	Вал 25 k6		+15	+2		25,015	25,002
Стакан-манжета 48	Отв.48 H8		+39	0		48,039	48,000	0	-	75	-
	Вал 48 h8		0	-36		48,000	47,964
Стакан-манжета 50	Отв.50 H8		+39	0		50,039	50,000	0	-	75	-
	Вал 50 h8		0	-36		50,000	49,964
Корпус-стакан 80	Отв.80 H7		+30	0		80,030	80,000	0	-	49	-
	Вал 80 h6		0	-19		80,000	79,981
Мазеуд.кольцо-вал 35	Отв.28 L0	0			-10	28,000	27,990	10	-	11	-
	Вал 28 h8	0			-11	28,000	27,989

 

 

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Примечание
		Документация
	КП-2068191-ТПМ-ТЗ-К1-8-12-ПЗ	Пояснительная записка	1
	КП-2068191-ТПМ-ТЗ-К1-8-12-СЧ	Сборочный чертеж	1
		Детали
1		Вал ведущий	1	Сталь 45
2		Шестерня	1	Сталь 40Х
3		Кольцо мазеудерживающее	3	Сталь Ст3
4		Втулка распорная	1	Сталь 45
5		Стакан подшипника	3	СЧ 15
6		Крышка подшипника глухая	1	СЧ 15
7		Крышка подшипника сквозная	2	СЧ 15
8		Прокладка	3	Картон технический
9		Корпус редуктора	1	СЧ 15
10		Крышка корпуса	1	СЧ 15
11		Крышка смотрового окна	1	СЧ 15
12		Маслоуказатель жезловый	1	Сталь 45
13		Колесо зубчатое коническое	1	Сталь 40Х
14		Вал ведомый	1	Сталь 45
15		Пробка	1	Сталь 45