Расчет редуктора. КР ЛИТВИН 2103. Разработка привода скребкового конвейера

• Название: Разработка привода скребкового конвейера
• Анкор: Расчет редуктора
• Дата: 15.05.2022
• Размер: 1.27 Mb.
• Имя файла: КР ЛИТВИН 2103.docx
• Тип: Исследование; #529799
• страница: 3 из 4

При статических перегрузках эти напряжения удваиваются:

,4Мпа

Допускаемое значение напряжений принимаем:





Проверяем условие статической прочности при перегрузках, вычисляя эквивалентные напряжения:



Условие статической прочности выполняется.

Проверяем жесткость вала. Опасным является прогиб вала под колесом.

Момент инерции:



Прогиб в горизонтальной плоскости от силы Ft

Прогиб в вертикальной плоскости от силы Fr

Прогиб в вертикальной плоскости от силы Fr

Суммарный максимально возможный прогиб:

Допускаемый прогиб [y]=0.01*m=0.01*2=0.02мм

Так как y = 0.0044 < [y] = 0.02 мм, жесткость вала обеспечена.

5. ПОДБОР И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Подшипники ‒ опоры для вращающихся осей и валов. В зависимости от вида трения они подразделяются на подшипники качения и скольжения. В подшипниках качения трение скольжения заменено трением качения, которое сопровождается меньшими потерями мощности (у подшипников качения высокий КПД). Они хорошо работают в режиме частых пусков и остановок. Недостатки: увеличенные радиальные размеры, шум, плохая восприимчивость к ударным нагрузкам. Из-за больших сил инерции неработоспособны при очень высоких скоростях вращения, а также в агрессивных средах.

Радиальный подшипник качения состоит из внутреннего кольца 1, наружного кольца 2, тел качения 3 и сепаратора 4. Сепаратор предназначен для разделения тел качения и обеспечения постоянного расстояния между их центрами.

По виду тел качения подшипники качения подразделяются на шариковые и роликовые, в т. ч. игольчатые. По числу рядов ‒ однорядные и многорядные. По габаритам при одинаковом внутреннем диаметре ‒ на серии: сверхлегкую, особо легкую, легкую, среднюю и тяжелую. По ширине подшипника ‒ узкие, нормальные, широкие и особо широкие. Согласно ГОСТ 520-2002 существуют девять классов точности подшипников качения. В порядке увеличения класса: 8, 7, 0 (нормальный), 6Х, 6, 5, 4, Т, 2.

По воспринимаемой нагрузке подшипники подразделяются на радиальные (воспринимают, в основном, радиальную нагрузку, а могут ‒ и часть осевой), радиально-упорные (воспринимают, в основном, радиальную нагрузку и значительную часть осевой), упорно-радиальные (воспринимают, в основном, осевую нагрузку, а могут ‒ и незначительную часть радиальной) и упорные (воспринимают только осевую нагрузку).

Подшипники подбирают по диаметру вала в зависимости от характера и величины действующих сил. Определяют статическую и динамическую грузоподъемность, сравнивая с табличными значениями (допускаемыми).

Расшифровывать обозначение подшипника качения нужно справа налево. Последние две цифры указывают на диаметр отверстия. Значение диаметра отверстия (≥ 20 мм) получают, умножив двузначное число (две последние цифры в обозначении) на пять. Третья цифра справа ‒ серия подшипника, четвертая ‒ его тип. Если тип подшипника нулевой, цифра «0» может не проставляться.

1. Для выбранного подшипника 36310 уточняем по справочным данным (см. табл. Г.2) паспортные (базовые) значения динамической грузоподъемности С = 59,2 кН, статической грузоподъемности С0 =48,8 кН.

Определяем коэффициент эквивалентности в зависимости от режима нагрузки по табл. 5.1.

Табл. 5.1. Коэффициент эквивалентности

Режим нагрузки	0	I	II	III	IV	V
KЕ	1	0,8	0,63	0,56	0,5	0,4

Так как задан режим работы III, принимаем KE = 0,56.

Определяем средние величины реакций опор:







Находим отношение осевой реакции левой опоры к базовой стати- ческой грузоподъемности:



Коэффициент V = 1, если у подшипника вращается внутреннее кольцо, V = 1,2, если наружное. В рассматриваемом случае подшипники устанавливаются на вал по переходной посадке и внутреннее кольцо вра- щается вместе с валом. Наружное кольцо неподвижно, оно размещается в корпусе редуктора и фиксируется крышкой. Принимаем V = 1.
Находим отношение сил для левого подшипника, где действует осевая реакция:



Определяем коэффициенты X, Y. Сила Fa является осевой и соответствует RAxm; сила Fr радиальная и соответствует RAm.

Имеем e = 0,37. При этом .

Соответственно, X = 0,45, Y = 1,46.

Коэффициент безопасности принимаем KБ = 1 ‒ при спокойной нагрузке, KБ = 1,3…1,5 ‒ при умеренных толчках, KБ = 1,3…1,5 ‒ при сильных ударах. В рассматриваемом случае (по исходным данным) KБ = 1,4.

Температурный коэффициент KТ принимаем KТ = 1, если темпера- тура подшипника в процессе работы не превышает 100 °С, KТ = 1,05 ‒ при температуре 125 °С, KТ = 1,4 ‒ при температуре 250 °С. В соответствии с исходными данными KT = 1.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку, действующую на левый подшипник, т. к. он более нагружен (на него действует большая средняя радиальная нагрузка, RАm > RВm):


Коэффициент долговечности a1 зависит от коэффициента надежности P(t) и определяется по табл. 5.2. Значение коэффициента надежности P(t) = 0,9 считаем достаточным для инженерных расчетов.
Табл. 5.2. К определению коэффициента долговечности

P(t)	0,9	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99
a1	1	0,62	0,53	0,44	0,33	0,21

Принимаем коэффициент долговечности a1 = 1 при коэффициенте надежности P(t) = 0,9.

Определяем обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла, особенностей технологии производства, конструкции и условий эксплуатации a₂₃ по табл. 5.3 (для обычных условий применения).

Табл. 5.3. К определению коэффициента a₂₃

Тип подшипника	a23
Для шарикоподшипников (кроме сферических)	0,7...0,8
Для роликоподшипников цилиндрических, шарикоподшипников сферических двухрядных	0,5...0,6
Для роликоподшипников конических	0,6...0,7
Для роликоподшипников сферических двухрядных	0,3...0,4

Для шарикоподшипников a23 = 0,75.

Ресурс подшипника (в миллионах оборотов)



Расчетная (потребная) динамическая грузоподъемность



где p – показатель степени, который для шарикоподшипников принимается p = 3, для роликоподшипников p = 3,33.

Должно выполняться условие Сp ≤ C.

Данное условие выполняется: Сp = 22,8 кН ≤ C = 59,2 кН, т. е. расчетная динамическая грузоподъемность не превышает базовую (паспортную), значит, динамическая грузоподъемность подшипника обеспечена.

Проверяем подшипник по статической грузоподъемности.

Коэффициенты радиальной и осевой статических сил находим по табл. 5.4.

Табл. 5.4. К определению коэффициентов X0 и Y0

Тип подшипника	X0	Y0
Радиальные шарикоподшипники однорядные и двухрядные	0,6	0,5
Радиально-упорные шарикоподшипники	0,5	0,47 (α = 12°) 0,28 (α = 36°)
Конические и самоустанавливающиеся шарико- и роликоподшипники	0,5	0,22ctgα

Для рассматриваемого примера X0 = 0,5, Y0 = 0,47.

Определяем эквивалентную статическую нагрузку с учетом большей нагруженности левой опоры А. Используем максимальные, а не средние значения реакций.



Где Frп ‒ радиальная нагрузка на наиболее нагруженный подшипник.

При этом должно выполняться условие P0 ≥ Frп = RА. Данное условие не выполняется, поэтому принимаем P0 = RА = 5046 H.

С учетом двухкратной перегрузки P0П = 2 *P0= 2*5046=10092 H.

Должно выполняться условие



Условие выполняется 10кН ≤ 48,8 кН.

Статическая грузоподъемность подшипника обеспечена.