Детали машин. Червячный редуктор

 

14. ВЫБОР СМАЗКИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧ  И ПОДШИПНИКОВ

 

14.1. Смазывание  зубчатого зацепления

Так как окружная скорость скольжения , то принимаем способ смазывания – окунанием. Так как расчётное контактное напряжение , то принимаем для смазывания масло И-Т-Д-100 ГОСТ 17479.4-87. Количество масла определяем из расчёта 0.4...0.8 л на 1 кВт передаваемой мощности, т.е. примерно 2.5 л. Уровень масла находится в пределах 5...25 мм от делительной окружности червячного колеса. Контроль масла осуществляется при помощи кранового маслоуказателя. Для замены масла в корпусе предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой с конической резьбой. Внутренняя полость корпуса сообщается с внешней средой посредством установленной на верхней грани редуктора пробки-отдушины. Заливка масла осуществляется через пробку-отдушину.

14.2. Смазывание подшипников

Подшипники качения смазываются  из картера в результате разбрызгивания масла колесом, образования масляного тумана и растекания масла по валам. Для этого полость подшипника  выполняется открытой внутрь корпуса.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Иванов М.И. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1998. – 383с.
2. Решетов Д.Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1989. – 496с.
3. Скобейда А.Т., Кузьмин А.В., Макейчик Н.Н. Детали машин и основы конструирования. – Мн.: Вышэйшая школа, 2000. – 584с.
4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1998. – 448с.
5. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. – М.: Высшая школа, 1990. – 398с.
6. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Высшая школа, 1991. – 432с.
7. Детали машин: Атлас конструкций: В 2-х ч. /[Байков Б.А., Богачев В.Н., Буланже А.В. и др.]. Под ред. Д.Н. Решетова. – М.: Машиностроение, 1992. – ч.2. – 1992. – 296с.

 

10. РАСЧЁТ РЕСУРСА ПОДШИПНИКОВ  КАЧЕНИЯ

 

 

10.1. Расчётная схема быстроходного вала

Исходные данные.

 

Направление сил см. на схеме нагружения червячной передачи.

.

Длина вала

Окружная сила на червяке:

Осевая сила на червяке:

Радиальная сила на червяке:

Консольная сила:

Делительный диаметр червяка:

 

10.1.1. Расчёт расстояний  между опорами и между опорой  и консольной силой

Для выбранного подшипника (7305А):

Тогда:

10.1.2. Определение реакций в подшипниках. Определение изгибающих и крутящих моментов

1)  Вертикальная плоскость.

а) Определяем опорные  реакции

б) Определяем изгибающие моменты  относительно оси Х.

2) Горизонтальная плоскость

а) Определяем опорные реакции

б) Определяем изгибающие моменты  относительно оси У.

3. Определяем крутящий  момент:

.

4. Определяем суммарные радиальные реакции:

;

5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:

;

10.2. Проверочный расчёт подшипников быстроходного вала

10.2.1. Проверка первоначально  выбранного подшипника 7305

Базовая динамическая грузоподъёмность: .

Коэффициент радиальной нагрузки:

Коэффициент осевой нагрузки:

Коэффициент влияния осевого нагружения:

Осевая  составляющая радиальной нагрузки подшипника:

Осевая  нагрузка подшипника:

Радиальная  нагрузка подшипника: .

Статическая грузоподъёмность:

Коэффициент безопасности: .

Температурный коэффициент:

Угловая скорость вращения быстроходного вала:

Коэффициент вращения: .

Находим соотношения:

Значит, определяем эквивалентные динамические нагрузки:

Ресурс рассчитываем по более нагруженному подшипнику:

Следовательно, первоначально выбранный  подшипник не подходит из-за крайне неудовлетворительного ресурса. Проверим подшипник той же серии, но большего диаметра – 7309.

10.2.1. Проверка подшипника 7309

Базовая динамическая грузоподъёмность: .

Коэффициент радиальной нагрузки:

Коэффициент осевой нагрузки:

Коэффициент влияния осевого нагружения:

Осевая  составляющая радиальной нагрузки подшипника:

Осевая нагрузка подшипника:

Радиальная нагрузка подшипника: .

Статическая грузоподъёмность:

Коэффициент безопасности: .

Температурный коэффициент:

Угловая скорость вращения быстроходного вала:

Коэффициент вращения: .

Находим соотношения:

Значит, определяем эквивалентные динамические нагрузки:

Ресурс рассчитываем по более нагруженному подшипнику:

Следовательно, данный подшипник подходит. Однако он обладает значительно большими габаритами по сравнению с первоначально  принятым. Поэтому проверим более  компактный подшипник 7608 из средней  широкой серии.

10.2.1. Проверка подшипника 7608

Базовая динамическая грузоподъёмность: .

Коэффициент радиальной нагрузки:

Коэффициент осевой нагрузки:

Коэффициент влияния осевого нагружения:

Осевая  составляющая радиальной нагрузки подшипника:

Осевая  нагрузка подшипника:

Радиальная  нагрузка подшипника: .

Коэффициент безопасности: .

Температурный коэффициент:

Угловая скорость вращения быстроходного вала:

Коэффициент вращения: .

Находим соотношения:

Значит, определяем эквивалентные динамические нагрузки:

Ресурс рассчитываем по более нагруженному подшипнику:

Следовательно, данный подшипник подходит, и он предпочтительней предыдущего.

 

10.2. Расчётная схема быстроходного вала

Исходные данные.

 

Направление сил см. на схеме нагружения червячной передачи.

.

Длина вала

Окружная сила на колесе:

Осевая сила на колесе:

Радиальная сила на колесе:

Консольная сила:

Делительный диаметр колесе:

10.2.1. Расчёт расстояний  между опорами и между опорой  и консольной силой

Для выбранного подшипника (7209):

Тогда:

10.2.2. Определение реакций в подшипниках

1)  Вертикальная плоскость.

Определяем опорные  реакции

 

2) Горизонтальная плоскость

Определяем опорные реакции

Определяем суммарные радиальные реакции:

;

10.2.3. Проверка первоначально выбранного подшипника 7209

Базовая динамическая грузоподъёмность: .

Коэффициент радиальной нагрузки:

Коэффициент осевой нагрузки:

Коэффициент влияния осевого нагружения:

Осевая  составляющая радиальной нагрузки подшипника:

Осевая  нагрузка подшипника:

Радиальная  нагрузка подшипника: .

Статическая грузоподъёмность:

Коэффициент безопасности: .

Температурный коэффициент:

Угловая скорость вращения быстроходного  вала:

Коэффициент вращения: .

Находим соотношения:

Значит, определяем эквивалентные динамические нагрузки:

Ресурс рассчитываем по более нагруженному подшипнику:

Следовательно, первоначально выбранный  подшипник подходит и может использоваться при конструировании редуктора.

 

13. РАСЧЁТ ВАЛА НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

 

 

Исходные данные: материал вала – сталь 40Х.

14.1. Коэффициент, учитывающий чувствительность  материала к асимметрии цикла  нагружения

14.2. Пределы выносливости материала  при изгибе и кручении с  симметричным циклом нагружения

14.3. Эффективный коэффициент концентрации  напряжений

14.4. Коэффициент поверхностного  упрочнения

14.5. Коэффициент запаса прочности  по нормальным и касательным  напряжениям

14.6.