Находим мощность на ведущем валу

,

где N - мощность в Вт;

М_кр – крутящий момент в Hм;

ω - угловая скорость в рад /с.

157>72 (рад/с),

где п=1500 - частота вращения электродвигателя в об/мин

Число об/мин п задаётся из справочника по выбору электродвигателей [1, с. 48-54] (Электродвигатель серии синхронных оборотов в минуту). Записываем характеристики электродвигателя “ N “ и “ п “ и его марку. Расчётная мощность не должна отличаться от выбранной по каталогу больше, чем на 5 %.

12,6 кВт

При N=12,6 кВТ, n= 1500 об/мин

Выбираем электродвигатель: серия МАФ

Частота вращения п = 1500 об/мин

Мощность N =13 кВт

4. Расчёт валов

Предварительный расчет по - допустимому напряжению на кручение.

где W_р - полярный момент сопротивления,

d₁ - диаметр вала (ведущего).

Значение для выбранного материала:

Выбираем

29,9 (мм)

36,3 (мм)

Полученные диаметры увеличиваем на 5-10%, учитывая шпоночную канавку и округляем их до ближайшего по ГОСТ.

d₁₌ 31,4(мм)

d₂=38,115 (мм)

По ГОСТ принимаем d₁ = 32 мм.

По ГОСТ принимаем d₂ =40 мм.

Полученные значения d₁ и d₂ принимаем на выходных концах ведущего и ведомого валов. Диаметры валов под подшипники назначаем ближайшие большие значения по сравнению с расчётными, принятыми по ГОСТ и кратными “ 5 “.

Под подшипники принимаем

По ГОСТ принимаем d₁´=35 мм. d₂´=40 мм.

Подбор подшипников

Основными критериями работоспособности подшипников качения являются их динамическая и статическая грузоподъёмности С и С₀ (кН, Н).

Динамической грузоподъёмностью радиальных и радиально-упорных подшипников называют величину постоянной радиальной нагрузки, которую группа идентичных подшипников с неподвижным наружным кольцом может выдержать в течение 1 млн. оборотов внутреннего кольца.

Номинальная долговечность (ресурс) подшипника (в миллионах оборотов) – срок службы подшипников, в течение которого не менее 90 % из данной группы при одинаковых условиях должны проработать без проявления признаков усталости металла.

млн.об.

Номинальная долговечность в часах - L_n

,

где С - динамическая грузоподъёмность подшипников, выбранных по каталогу [1, с. 14], согласно принятых диаметров валов под подшипники d₁ и d₂;

P_Э - эквивалентная нагрузка (Н; кН);

a - показатель степени для шарикоподшипников a= 3;

n_1,2 - частота вращения подшипников (об/мин) ведущего и ведомого валов.

При расчёте следим за тем, чтобы С и Р_Э были выражены в одних и тех же единицах измерения (Н; кН).

п₁=1500 об/мин – частота вращения ведущего вала, равная оборотам электродвигателя;

843 об/мин – частота вращения ведомого вала.

Эквивалентная нагрузка Р_Э для однорядных радиальных шарикоподшипников определяется по формуле:

1250 Н

где X, Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, значения которых приведены в таблицах;

V – коэффициент, учитывающий вращения колец, при вращении внутреннего кольца подшипника V ≤ 1;

F_r – радиальная нагрузка (Н);

F_a – осевая нагрузка (Н).

Для одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора с симметричным расположением зубчатых колёс относительно опор (согласно указанной выше эскизной компоновки):

1190 Н

F_a – осевая нагрузка незначительна по сравнению с радиальной, принимается равной нулю;

F_a = 0.

Находим отношение осевой нагрузки к радиальной –

;

если получаем ;, то принимаем X = 1; Y = 0

где l – параметр осевого нагружения, число всегда положительное

Если , то Х и Y имеют другие значения.

К_s - коэффициент безопасности, значения которого приведены в таблице [1, с. 13];

К_t – температурный коэффициент, значение которого приведены в таблице [1, с. 13].

Принимаем К_s = 1;т.к. спокойные условия работы; К_t = 1,05;т.к. рабочая температура до 100ºС.

Для одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора выбираем попарно одинаковые радиальные однорядные шариковые подшипники.

Полученные значения и должны соответствовать долговечности редуктора, для зубчатых редукторов от 10000 до 36000 часов.

Ведущее колесо:

n =1500 об/мин.

С = 12,25 кН

10457 час

Ведомое колесо:

n = 843 об /мин

С =12,93 кН

21882 час

10000 < L_h < 36000

Записываем характеристики подшипников в виде таблицы, т. к. даётся таблица всех параметров двух подшипников:

Таблица 2

Характеристики подшипников

Условные обозначения	d’, мм	D, мм	b, мм	d2, мм	D2, мм	Диаметр шарика, мм	Грузоподъемность кН.
С
Ведущий вал 107	35	62	14	43,2	53,4	7,94	12.25
Ведомый вал 108	40	68	15	49,3	59,8	7,94	12,93