1.8 Проверка долговечности подшипников.
Силы в зацеплении (рисунок 12.24 Л.9 стр. 376):
окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке,
Ft2= Fa1 = =5284,5 Н
окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе,
Ft1= Fa2= =892,5 Н
радиальные силы на колесе и червяке
Fr2 = Fr1 = Ft2tga = 5284,5 • tg20° = 1923,6H.
При отсутствии специальных требований червяк должен иметь правое направление витков. Направления сил представлены на рис. 12.24; опоры, воспринимающие внешние осевые силы, обозначим цифрами «2» и «4».
Вал червяка. Расстояние между опорами l1=daМ2= 496 мм. Диаметр d1=64 мм.
Рисунок 12 – силы в червячном зацеплении и опорные реакции
Реакции опор (правую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу Fa1, обозначим цифрой «2»):
в плоскости xz
Rх1= Rх2 = =414,8 H
в плоскости yz
-Ryl + Fr1 - Fa1 = 0
Ry1= =400 H
Ry2 – Fr1 - Fa1 = 0
Ry2= =1523H
Проверка: Ry1 + Ry2- Fr1 = 400+ 1523,6 – 1923,6 = 0.
Суммарные реакции
P1= Pr1= = = 576,24 H
P2= Pr2= = = 1529,05 H
Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных подшипников :
S1= ePr1= 0,68 * 576,24 =391,8 H
S2= ePr2= 0,68 *11529,5=1040,06 H
где для подшипников шариковых радиально-упорных с углом а = 26° коэффициент осевого нагружения е =0,68 (см. таблица 9.18 Л.9 стр. 212).
Осевые нагрузки подшипников (см. таблица 9.21 Л.9 стр.217). В нашем случае
S1 < S2; Pa1= Fa ≥ S2 – S1;
тогда Pa1= S1= 391,8 H; Pa2= S1 + Fa1= 391,8 + 5284,5= 5676 H
Рассмотрим левый («первый») подшипник.
Отношение = 0,68=e ; осевую нагрузку не учитываем.
Эквивалентная, нагрузка
Рэ1 = Pr1VKбKT =576,24*1,3 = 749,2 Н,
где по табл. 9.19 для приводов винтовых конвейеров Кб = 1,3. Коэффициенты V= 1 и Кт= 1.
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.
Рассмотрим правый («второй») подшипник.
Отношение = 3,7 >e,
поэтому эквивалентную нагрузку определяем с учетом осевой;
Рэ2 = (ХРr2V + YPa2)KбKт = (0,41 • 1529,05 • 1 + 0,87 •5676,3) 1,3 =
= 7234Н = 7,23 кН,
где X= 0,41 и Y= 0,87 по табл. 9.18 Л.9 стр. 212
Расчетная долговечность, млн. об.,
L=( =614,1 млн.об.
Расчетная долговечность, ч
Ln= = 7160,1 ч,
где n= 1444 об/мин — частота вращения червяка.
Ведомый вал (см. рисунок 12.24 Л.9 стр. 376).
Расстояние между опорами (точнее, между точками приложения радиальных реакций Р3 и Р4 — см. рисунок 12.23 Л.9) l2 =156,8 мм; диаметр d2=464 мм.
Реакции опор (левую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу Fa2, обозначим цифрой «4» и при определении осевого нагружения будем считать ее «второй»; см. таблица 9.21 Л.9 стр.217).
В плоскости xz
Rz3= Rz4= = = 2642,3 H
В плоскости yz
Ry3l2 + Fr2(L2/2) - Fa2(d2/2) = 0
Ry3= = 358,7Н
Ry4l2 - Fr2(L2/2) - Fa2(d2/2) = 0
Ry4= = 2282,3 Н
Проверка: Ry3 - Ry4 + Fr2 = 358,7 – 2282,3 + 2642,3 = 0.
Суммарные реакции
P3= Pr3= = = 2666,5 H
P4= Pr4= = = 3491,5H
Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников:
S3= 0,83eFr3 = 0,83 • 0,38 • 2666,5 = 841,01 Н;
S4= 0,83еРr4 = 0,83 • 0,38 • 3491,5= 1101,2 Н,
где для подшипников 7208 коэффициент влияния осевого нагружения
е = 0,38.
Осевые нагрузки подшипников (см. таблица 9.21 Л.9) в нашем случае S3 < S4;
Ра3 = Fa > S4 - S3; тогда Ра3=S3 =841 Н; Ра4=S3 + Fa = 841+ 892,5 =1733,5 Н.
Для правого (с индексом «3») подшипника отношение
0,32 < е, поэтому при подсчете эквивалентной
нагрузки осевые силы не учитываем.
Эквивалентная нагрузка
Рэ3 = Pr3VK6KT =2666,5* 1,3 = 3466,45 Н.
В качестве опор ведомого вала применены одинаковые подшипники 7211. Долговечность определим для левого подшипника («четвертого»), для которого эквивалентная нагрузка значительно больше.
Для левого (индекс «4») подшипника = 0,5 > е;
мы должны учитывать осевые силы и определять эквивалентную
нагрузку ; примем V= 1; Кб= 1,3 и КТ= 1;
для конических подшипников 7208 при коэффициенты
X = 0,4 и Y= 1,62 (см. таблицу 9.18 и П7 Л.9);
Pэ4= (0,4 * 3491,5 * 1 +1,62 *1733,5) * 1,3 * 1= 5047Н=5,047 кН
Расчетная долговечность, млн. об.
L=( )10/3 = ( )10/3 =( 1640 ,56 млн об
Где С=65 (см. Л.9 стр.375).
Расчетная долговечность, ч
Lh= = = 1,09* ч,
где n= 25 об/мин — частота вращения вала червячного колеса.
Столь большая расчетная долговечность объясняется тем, что по условию монтажа диаметр шейки должен быть больше диаметра dB2=65 мм. Поэтому был выбран подшипник 7208. Возможен вариант с подшипником 7210, но и для него долговечность будет порядка 1 млн. ч. Кроме того, следует учесть, что ведомый вал имеет малую частоту вращения n= 25 об/мин.
1.9 Второй этап компоновки редуктора
Используем чертежи первого этапа компоновки (см. рисунок 12.23 Л.9 стр.375). Второй этап (рисунок 12.25 Л.9 стр. 381) имеет целью конструктивно оформить основные детали — червячный вал, вал червячного колеса, червячное колесо, корпус, подшипниковые узлы и др.
Смазывание зацепления и подшипников — разбрызгиванием жидкого масла, залитого в корпус ниже уровня витков так, чтобы избежать чрезмерного заполнения подшипников маслом, нагнетаемым червяком. На валу червяка устанавливаем крыльчатки; при работе редуктора они будут разбрызгивать масло и забрасывать его на колесо и в подшипники.
Уплотнение валов обеспечивается резиновыми манжетами. В крышке люка размещаем отдушину. В нижней части корпуса вычерчиваем пробку для спуска масла и устанавливаем масло- указатель с трубкой из оргстекла.
Конструируем стенку корпуса и крышки. Их размеры были определены в п. IV данного примера. Вычерчиваем фланцы и нижний пояс. Конструируем крюки для подъема.
Устанавливаем крышки подшипников глухие (см. рисунок 9.31 Л.9 стр.198) и сквозные для манжетных уплотнений (см. таблица 9.16 Л.9 стр. 209). Под крышки устанавливаем металлические прокладки для регулировки.
Конструкцию червячного колеса выполняем по рисинку 10.9 Л.9, насаживая бронзовый венец на чугунный центр с натягом.
Посадка Н7/р6 по ГОСТ 25347-82.
Вычерчиваем призматические шпонки: на выходном конце вала червяка
b*h*l =10*8*40 мм, на выходном конце вала червячного колеса
b*h*l=14*9*80 мм и под червячным колесом
b*h*l=18*11*80 мм (см. таблица 8.9 Л.9).
Рисунок 13 – червячный редуктор с нижним расположением червяка
Достарыңызбен бөлісу: |