ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ И ПОДШИПНИКОВ ЧЕРВЯЧНОГО

РЕДУКТОРА

9.1. Определим усилия действующие в червячном зацеплении:

– окружная сила червяка ( осевая сила колеса ):

–окружная сила колеса (осевая сила червяка ): Н;

–радиальная сила в зацеплении на червяке и колесе:

Силы, действующие в открытом зубчатом зацеплении:

Окружные: F_t3= F_t4 = 8540 Н;

Радиальные: F_r3= F_r4= 3108 Н;

Делительные диаметры червяка и червячного колеса:

d₁=84 мм; d₂= 308 мм;

Расстояния между пролетами:

l₁= 274 мм; l₂= 158,5 мм; l₃= 90,75 мм.

 

Рисунок 9– Силы в червячном зацеплении и опорные реакции.

 

9.2.Выполним расчёт вала червяка

Расстояние между опорами примем из предварительного расчёта валов равным . Диаметр червяка: d₁= 84 мм.

Определим реакции в опорах 1 и 2 :

В вертикальной плоскости YOZ от силы

;

В горизонтальной плоскости XOZ от сил и :

Проверка:

Суммарные реакции опор равны:

;

.

Вал червяка устанавливается на конических роликовых однорядных подшипниках ТУ 37.006.162–89. Осевые составляющие их радиальных реакций находят по формулам:

; ,

где – коэффициент осевого нагружения ( )

;

.

Определим суммарные осевые нагрузки:

Виды формул для определения этих нагрузок зависят от соотношения величин осевых параметров: , и . В нашем случае: , ; тогда

Определим эквивалентную нагрузку левого ( первого) подшипника:

; Принимаем: Х₁=0,4 ;Y₁=1,7 ;

Определим эквивалентную нагрузку правого (второго) подшипника:

; Принимаем : Х₂=1 ; Y₂=0;

Эквивалентная нагрузка равна:

,

где – температурный коэффициент ( ;

– коэффициент безопасности ( );

– коэффициент, при вращении внутреннего кольца .

Найдём номинальную долговечность более нагруженного подшипника в миллионах оборотах:

Номинальная долговечность в часах:

Срок службы привода 12884 часа .Данные подшипники вполне подходят для ведущего вала.

9.3.Выполним расчёт вала червячного колеса:

Расстояние между опорами примем из предварительного расчёта валов равным ; . Диаметр червячного колеса d₂ = 308 мм

Определим реакции опор:

Рисунок 9 –Схема вала червячного колеса.

 

Определим реакции в опорах 3 и 4:

В вертикальной плоскости YOZ от сил : F_t2 и F_t3 ;

=0

Проверка:

В вертикальной плоскости XOY от сил :

Проверка: - условие выполняется.

Суммарные реакции опор равны:

;

.

Вал червячного колеса устанавливается на радиально упорных шариковых подшипниках. Для нахождения осевых составляющих их радиальных реакций сначала определим критерий:

,

где –число рядов тел качения ( );

– статическая грузоподъёмность подшипника.

Теперь определим коэффициент осевого нагружения из таблицы стандартных значений, приняв угол °. Критерий округлим до ближайшёго стандартного значения в большую сторону. В итоге получаем .

;

,

Определим суммарные осевые нагрузки:

Виды формул для определения этих нагрузок зависят от соотношения величин осевых параметров: , и .

-опора 3: ;

-опора 4: ;

Определим эквивалентную нагрузку подшипника:

; X₃=1; Y₃=0

; Х₄=0,4 ; Y₄=1.6

Эквивалентная нагрузка равна:

,

где – температурный коэффициент ( ;

– коэффициент безопасности ( );

– коэффициент, при вращении внутреннего кольца .

,

где Х– коэффициент радиальной нагрузки, для шариковых радиально– упорных однорядных подшипников ;

– коэффициент осевой нагрузки ( ).

.

Найдём номинальную долговечность более нагруженного подшипника в миллионах оборотах:

Количество циклов нагружения вала червячного за срок службы привода равно 44.253363 млн. оборотов.

- условие выполняется.

Номинальная долговечность в часах:

Таким образом : подшипники №7513 подобраны правильно.