ГЛАВА 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ, НАГРУЖАЮЩИХ ПОДШИПНИКИ ВЫХОДНОГО ВАЛА
Условия работы выходного вала
Подшипники качения для опор выходного вала – см. раздел 6.1.3 для заданий 2.1,2.5 и 2.8 или раздел 6.2.3 для задания 2.3.
Частота вращения 
об/мин (см. раздел 1.3, глава1, часть 1: 
для заданий 2.3 и 2.5; 
для заданий 2.1 и 2.8).
Вероятность безотказной работы, требуемый ресурс, режим нагружения, условия эксплуатации подшипников аналогичны входному валу.
Вал выполнен из стали 40Х ГОСТ 4543-71 и подвергается термообработке: улучшение, твердость 269…302 НВ.
Делительный диаметр зубчатого колеса (для заданий 2.1, 2.5 и 2.8) или червячного колеса (для задания 2.3): 
= мм, (см. раздел 6.1.1 или 6.2.1 соответственно).
Максимальный (из длительно действующих) момент 
(см. раздел 1.3, глава 1, часть1): 
для заданий 2.3 и 2.5; 
для задания 2.1 и 
для задания 2.8).
Силы в зацеплении при передаче максимального момента:
а) зубчатая передача (задания 2.1, 2.5, 2.8):
окружная сила 
= H; 
радиальная сила 
= H;
осевая сила 
= Н (только для косозубой передачи, см. раздел 2.13, глава 2,часть 1);
б) червячная передача (задание 2.3):
окружная сила на колесе 
= Н;
осевая сила на колесе 
= Н;
радиальная сила = Н (см. раздел 3.8, глава 3, часть 1).
Вращающий момент от зубчатого или червячного колеса передается выходному валу с помощью шпоночного соединения. Диаметр вала под зубчатое или червячное колесо: 
мм (см. раздел 6.1.3 для зубчатой или 6.2.3 для червячной передач).
На законцовке выходного вала устанавливается:
|
|
|
1) звездочка конвейера (для задания 2.1);
2) ведущая звездочка цепной передачи (для заданий 2.3 и 2.5);
3) муфта кулачково-дисковая (МКД) ГОСТ 20720-93 (для задания 2.8).
Радиальные реакции опор от сил в зацеплении
8.2.1 Расчетная схема для задания 2.1 выполнена на основании схемы привода на рис. 7.1, 
и должна соответствовать схеме на рис. 7.1, г.
По конструктивной схеме № 1 цилиндрического зубчатого редуктора определяем плечи сил для расчетной схемы выходного вала, при этом считаем, что ре-акции опор направлены по оси симметрии шарикоподшипников.
Расстояние между опорами 1 и 2, мм:
,(8.1)
где 
– ширина 
кольца подшипника на выходном валу (см. раздел 6.1.3);
– ширина мазеудерживающего кольца (см. раздел 6.4, примечание к формуле 6.34);
– торцовый зазор между зубьями колеса и внутренними поверхностями боковых стенок корпуса (см. раздел 6.1.1);
– ширина зубчатого венца колеса (там же).
– расстояние между опорой 2 (ближней к законцовке вала) и точкой приложения сил в зацеплении (посредине зубчатого венца колеса):
– для симметричного расположения опор относительно точки приложения сил.
Равновесие сил и моментов в вертикальной плоскости ( 
):
; 
; (8.2)
; 
. (8.3)
|
|
|
Проверка: 
. (8.4)
Равновесие сил и моментов в горизонтальной плоскости ( 
):
; 
; (8.5)
; 
. (8.6)
Проверка: 
. (8.7)
Суммарные реакции опор см. в разделе 8.4.
8.2.2 Расчетная схема для задания 2.3 выполнена на основании схемы привода на рис.7.2, и должна соответствовать схеме на рис. 7.2, г.
По конструктивной схеме № 3 одноступенчатого червячного редуктора определяем плечи сил для расчетной схемы выходного вала. Точка приложения сил в червячной паре находится в полюсе зацепления, т.е. на расстоянии половины делительного диаметра червячного колеса от оси. В опорах 1 и 2 установлены ко-нические роликоподшипники по схеме «враспор», поэтому точки приложения опорных реакций смещены от наружных торцов подшипников на величину внутрь схемы.
Расстояние между опорами 1 и 2:
,(8.8)
где 
– длина ступицы червячного колеса (см. раздел 6.2.3);
–длина буртика на выходном валу для упора червячного колеса (см. раздел 6.4, б, формула 6.38).
– параметр 
роликоподшипника выходного вала (см. параметры подшипника в разделе 6.2.3).
–смещение точки приложения опорной реакции от торца конического роликоподшипника [см. 1, рис. 7.1], мм:
|
|
|
, (8.9)
где 
– сумма значений внутреннего и наружного диаметров подшипника выходного вала (см. раздел 6.2.3);
– коэффициент осевого нагружения подшипника (там же).
Примечание. Значение 
округляем в меньшую сторону до целого числа или величины, кратной 0,5 мм. Например:
1) 
; принимаем =19мм;
2) 
; принимаем =24,5мм.
– расстояние между опорой 2 (ближней к законцовке вала) и точкой приложения сил в зацеплении (посредине зубчатого венца червячного колеса):
– для симметричного расположения опор относительно точки прило-жения сил.
Равновесие сил и моментов в вертикальной плоскости ( ):
;
; (8.10)
;
. (8.11)
Примечание. Отрицательный знак реакции 
означает, что действительное направление вектора противоположно пред-варительно заданному. Вэтом случае расчетную схему вала менять не следует, а отрицательный знак учесть при определении суммарной нагрузки на подшипник опоры 1 в разделе 8.4.
Проверка: .
Равновесие сил и моментов в горизонтальной плоскости ( ):
; 
. (8.12)
; 
. (8.13)
Проверка: 
. (8.14)
Суммарные реакции опор см. в разделе 8.4.
|
|
|
8.2.3. Расчетная схема для задания 2.5 выполнена на основании схемыприводана рис. 7.3, и должна соответствовать схеме на рис. 7.3, г.
По конструктивной схеме №1 цилиндрического зубчатого редуктора опреде-ляем плечи сил для расчетной схемы выходного вала, при этом считаем, что реак-ции опор направлены по оси симметрии шарикоподшипников.
Расстояние между опорами 1 и 2, мм:
; (8.15)
расшифровку параметров – см. формулу (8.1) в разделе 8.2.1.
–для симметричного расположения опор относительно точки приложения сил.
Равновесие сил и моментов в вертикальной плоскости ( ):
; 
. (8.16)
; . (8.17)
Проверка: . (8.18)
Равновесие сил и моментов в горизонтальной плоскости ( ):
; . (8.19)
; 
. (8.20)
Проверка: 
. (8.21)
Суммарные реакции опор см. в разделе 8.4.
8.2.4. Расчетная схема для задания 2.8выполнена на основании схемы привода на рис. 7.4, и должна соответствовать схеме на рис 7.4, г.
По конструктивной схеме №1 цилиндрического зубчатого редуктора с косозубыми колесами определяем плечи сил для расчетной схемы выходного вала. В опорах 1 и 2 установлены радиально-упорные шарикоподшипники по схеме «враспор», поэтому точки приложения опорных реакций смещены от наружных торцов подшипников на величину внутрь схемы.
Расстояние между опорами 1 и 2, мм:
, (8.22)
где – смещение точки приложения опорной реакции от торца радиально-упорного шарикоподшипника [см. 1, рис. 7.1], мм:
, (8.23)
где 
– сумма значений внутреннего и наружного диаметров под-шипника выходного вала (см. параметры подшипника в разделе 6.1.3);
– угол контакта радиально-упорного шарикоподшипника.
Примечание. Значение 
округляем в меньшую сторону до целого числа или величины, кратной 0,5 мм. Пример см. в примечании раздела 7.2.4.
Расшифровку остальных параметров – см. формулу (8.1) в разделе 8.2.1.
–для симметричного расположения опор относительно точки приложения сил.
Равновесие сил и моментов в вертикальной плоскости ( ):
; 
.(8.24)
; 
. (8.25)
Примечание. Отрицательный знак реакции означает, что действительное направление вектора противоположно пред-варительно заданному. В этом случае расчетную схему вала менять не следует, а отрицательный знак учесть при определении суммарной нагрузки на подшипник опоры 1 в разделе 8.4.
Проверка: . (8.26)
Равновесие сил и моментов в горизонтальной плоскости ( ):
; ; (8.27)
; . (8.28)
Проверка: 
. (8.29)
Реакции опор от сил в зацеплении:
; 
. (8.30)
Суммарные реакции опор см. в разделе 8.4.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 430; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!