детали машин

11. Выбор и проверка подшипников качения
11.1.Подшипники ведущего вала

Осевые нагрузки присутствуют, поэтому берем радиально-упорные шариковые подшипники №46205 ГОСТ 831-75, со следующими параметрами.
Динамическая грузоподъемность:
С = 15,7 кН.
Статическая грузоподъемность:
С0 = 8,34 кН.
Диаметр отверстия внутреннего кольца:
d = 25 мм.
Диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца:
D = 52 мм.
Ширина подшипника:
B = 15 мм.
Осевые составляющие радиальных реакций:
S1 = e’ · R1 = 0,68 · 2614 = 1778 H; α = 26° > 18°; e’ = e = 0,68.
S2 = e’ · R2 = 0,68 · 1029 = 700 H; α = 26° > 18°; e’ = e = 0,68.
Осевые нагрузки подшипников:
Рα1 = S1 = 1778 H
Рα2 = S2+ Fα1 = 700 + 586 = 1286 H
Подшипник №1:
Рα1 / R1 = 1778 / 2614 = 0,67 < е
РЭ1 = v · R1 · kσ · kT = 1 · 2614 · 1,2 · 1 = 3137 H
Подшипник №2:
Рα2 / R2 = 1286 / 1029 = 1,2 > е
РЭ2 = (x · v · R2 + y · Рα2 ) · kσ · kT =
= (0,44 · 1 · 1029 + 1,65 · 1286) · 1,2 · 1 = 3090 H
Расчетная долговечность, млн. об.:
L = (C/ РЭ1)3 · = (15,7/ 3,137)3 · = 810 млн. об.
Ресурс (срок службы привода):
Lh = 13140 часов.
Расчетная долговечность, ч:
Lh’ = (L · 106)/(60 · n1) = (810 · 106)/(60 · 1447,5) = 14125 ч > Lh = 13140 часов
Условие выполнено. Подшипники пригодны.

11.2.Промежуточный вал

Осевые нагрузки присутствуют, поэтому берем радиально-упорные шариковые подшипники №46210 ГОСТ 831-75, со следующими параметрами.
Динамическая грузоподъемность:
С = 40,6 кН.
Статическая грузоподъемность:
С0 = 24,9 кН.
Диаметр отверстия внутреннего кольца:
d = 50 мм.
Диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца:
D = 90 мм.
Ширина подшипника:
B = 20 мм.
Осевые составляющие радиальных реакций:
S1 = e’· R1 = 0,68 · 6097 = 4146 H; α = 26° > 18°; e’ = e = 0,68.
S2 = e’· R2 = 0,68 · 5171 = 3516 H; α = 26° > 18°; e’ = e = 0,68.
Осевые нагрузки подшипников:
Рα1 = S1 = 4146 H
Рα2 = S2 + Fα2 + Fα3 = 3516 + 586 + 1963 = 6065 H
Подшипник №1:
Рα1 / R1 = 4146 / 6097 = 0,67 < е
РЭ1 = v · R1 · kσ · kT = 1 · 6097 · 1,2 · 1 = 7316 H
Подшипник №2:
Рα2 / R2 = 6065 / 5171 = 1,1 > е
РЭ2 = (x · v · R2 + y · Рα2 ) · kσ · kT =
= (0,44 · 1 · 5171 + 1,65 · 6065) · 1,2 · 1 = 14739 H
Расчетная долговечность, млн. об.:
L = (C/ РЭ2)3 · = (40,6/ 14,739)3 · = 191 млн. об.
Ресурс (срок службы привода):
Lh = 13140 часов.
Расчетная долговечность, ч:
Lh’ = (L·106)/(60·n2) = (191 · 106)/(60 · 229,8) = 13853 ч > Lh = 13140 часов
Условие выполнено. Подшипники пригодны.

11.3.Тихоходный вал

Осевые нагрузки присутствуют, поэтому берем радиально-упорные шариковые подшипники №46218 ГОСТ 831-75, со следующими параметрами.
Динамическая грузоподъемность:
С = 111 кН.
Статическая грузоподъемность:
С0 = 76,2 кН.
Диаметр отверстия внутреннего кольца:
d = 90 мм.
Диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца:
D = 160 мм.
Ширина подшипника:
B = 30 мм.
Осевые составляющие радиальных реакций:
S1 = e’· R1 = 0,68 · 3086 = 2098 H; α = 26° > 18°; e’ = e = 0,68.
S2 = e’· R2 = 0,68 · 4286 = 2914 H; α = 26° > 18°; e’ = e = 0,68.
Осевые нагрузки подшипников:
Рα1 = S1 = 2098 H
Рα2 = S2+ Fα = 2914 + 1963 = 4877 H
Подшипник №1:
Рα1 / R1 = 2098 / 3086 = 0,67 < е
РЭ1 = v · R1 · kσ · kT = 1 · 3086 · 1,2 · 1 = 3703 H
Подшипник №2:
Рα2 / R2 = 4877 / 4286 = 1,1 > е
РЭ2 = (x · v · R2 + y · Рα2 ) · kσ · kT = (0,44 · 1 · 4286 + 1,65 · 4877) · 1,2 · 1 = 11919 H
Расчетная долговечность, млн. об.:
L = (C/ РЭ2)3 · = (111/ 11,919)3 · = 328 млн. об.
Ресурс (срок службы привода):
Lh = 13140 часов.
Расчетная долговечность, ч:
Lh’ = (L·106)/(60·n3) = (328 · 106)/(60 · 51,1) = 106979 ч > Lh = 13140 часов
Условие выполнено. Подшипники пригодны.




12. Выбор шпонок и элементов корпуса
12.1.Ведущий вал

Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78.
Материал шпонок: сталь 45, нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности:
σсм = 2Т / d(l – b)(h – t1) ≤ [σ]см
Допускаемые напряжения смятия:
- стальная ступица [σ]см = 110…190 МПа;
Быстроходный вал Ø20 мм,
шпонка 6 × 6 × 36, t1 = 3,5 мм.
σсм = 2 · 36 · 103 / 20 · (36 – 6)(6 – 3,5) = 48 МПа < [σ]см
Условие выполняется. Шпонка пригодна.

12.2.Промежуточный вал

Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78.
Материал шпонок: сталь 45, нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности:
σсм = 2Т / d(l – b)(h – t1) ≤ [σ]см
Допускаемые напряжения смятия:
- стальная ступица [σ]см = 110…190 МПа;
Промежуточный вал Ø55 мм,
шпонка 16 × 10 × 45, t1 = 6 мм.
σсм = 2 · 220 · 103 / 55 · (45 – 16)(10 – 6) = 68,9 МПа < [σ]см
Условие выполняется. Шпонка пригодна.



12.3.Тихоходный вал

Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78.
Материал шпонок: сталь 45, нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности:
σсм = 2Т / d(l – b)(h – t1) ≤ [σ]см
Допускаемые напряжения смятия:
- стальная ступица [σ]см = 110…190 МПа;
Тихоходный вал Ø82 мм,
шпонка 22 × 14 × 70, t1 = 9 мм.
σсм = 2 · 960 · 103 / 82 · (70 – 22)(14 – 9) = 97,5 МПа < [σ]см
Тихоходный вал Ø95 мм,
шпонка 24 × 14 × 56, t1 = 9 мм.
σсм = 2 · 960 · 103 / 95 · (56 – 24)(14 – 9) = 108,3 МПа < [σ]см
Условия выполняются. Шпонки пригодны.

12.4.Расчет элементов корпуса

Материал корпуса СЧ15 ГОСТ 1412-85.
Толщина стенок корпуса и крышки редуктора:
δ = δ1 = 0,025 · αw + (3…5) = 0,025 · 140 + 4 = 7,5 мм.
Принимаем: δ = δ1 = 8 мм
Толщина пояса корпуса и крышки:
b = b1 = 1,5δ = 1,5 · 8 = 12 мм
Толщина нижнего пояса:
p = 2,35δ = 2,35 · 8 = 18,8 мм, примем р = 19 мм.
Диаметры болтов:
- фундаментных:
d1 = (0,03 – 0,036) · αω + 10 = (0,03 – 0,036) · 140 + 10 = (14,2 – 15,0) мм
Примем: М16.
- у подшипников:
d2 = (0,7 - 0,75) · d1 = (0,7 - 0,75) · 16 = (11,2 - 12) мм
Примем: М12.
- соединяющих крышку с корпусом:
d3 = (0,5 - 0,6) · d1 = (0,5 - 0,6) · 16 = (8 – 9,6) мм
Примем: М10.















13. Выбор и расчет количества масла

Смазка зубчатых зацеплений осуществляется окунанием одного из зубчатых колес в масло на полную высоту зуба.
Вязкость масла по [2]:
[σ]Н = 401 МПа
V1 = 2,1 м/с – V40° = 34 мм2/с
V2 = 0,6 м/с – V40° = 34 мм2/с
V40°ср = 34 мм2/с
По [2] принимаем масло индустриальное И-Г-А-32, у которого
V40°C = 29-35 мм2/с. Подшипники смазываются тем же маслом, что и зацепления за счет разбрызгивания масла и образования масляного тумана.















Список использованной литературы

С.А. Чернавский и др. – Курсовое проектирование деталей машин,
Москва, «Машиностроение», 1988 г.
П.Ф. Дунаев, С.П.Леликов – Конструирование узлов и деталей машин,
Москва, «Высшая школа», 1998 г.
М.Н. Иванов – Детали машин, Москва, «Высшая школа», 1998 г.
А.Е. Шейнблит – Курсовое проектирование деталей машин,
Калининград, «Янтарный сказ», 2002 г.
































36