Определение усилий в зацеплении

8.1. Изображаем схемы вала шестерни и вала колеса редуктора с указанием сил, возникающих в зацеплении.

 

                               Рисунок 2 – Схема нагружения валов цилиндрического одноступенчатого вертикального редуктора

 

8.2. Определяем окружное усилие, возникающее в зубчатой передаче:

где - диаметр делительной окружности колеса, - вращающий момент.

 

8.3. Определяем радиальное усилие:

,

 где  =20 – угол зацепления; - угол наклона зубьев в косозубых передачах;

 

8.4. Определяем осевое усилие:

 

9 Подбор подшипников качения

 

 

9.1 Быстроходный вал:

                          

 

 9.3Горизонтальная плоскость.

а) Определяем опорные реакции:

Проверка  

 

9.4Строим эпюру изгибающего момента в горизонтальной плоскости .

9.5Вертикальная плоскость.

а) Определяем опорные реакции:

Рисунок 3 – Эпюры суммарных

 моментов                                          

                                                                   Проверка  

                                                                   

                                                              

 

9.6 Строим эпюру изгибающего момента в вертикальной плоскости

 

9.7. Определяем суммарные реакции опор:

 

 

 

9.8.Определяем суммарный изгибающий момент:

 

 

9.. Строим эпюру крутящего момента:

.

 

9.1.6. Определяем эквивалентный момент и стоим эпюру:

.

9.1 Тихоходный вал                             

 

 

       

 

 

9.3Горизонтальная плоскость.

а) Определяем опорные реакции:

Проверка

 

 

 

9.4. Строим эпюру изгибающего момента в горизонтальной плоскости

 

9.5.Вертикальная плоскость.

а) Определяем опорные реакции:

Рисунок 4 – Эпюры суммарных

                моментов

                                                         

   

    

Проверка

 

 

 

9.6. Строим эпюру изгибающего момента в вертикальной плоскости

 

9.7. Определяем суммарные реакции опор:

 

 

9.8.Определяем суммарный изгибающий момент:

 

 

 

9.9. Строим эпюру крутящего момента:

.

 

9.10. Определяем эквивалентный момент и стоим эпюру:

.

 

9.11. Окончательный выбор подшипников.

 

а) Определяем требуемый коэффициент работоспособности подшипника:

 

На основании неравенства , находим подшипник, коэффициент работоспособности которого , несколько больше найденного .

 

Где Q – расчётная нагрузка, воспринимаемая подшипником;

 - угловая скорость вращения колеса подшипника.

h – 5000 часов – рекомендуемая долговечность подшипника.

 

б) Определяем приведённую нагрузку на подшипник для косозубой передачи:

где, R – радиальная нагрузка на опору равная F =388кН,

 - осевая нагрузка на опору;

- при вращающемся внутреннем кольце;

= (1,2…1,6)- коэффициент безопасности принимаем 1,5;

= 1 – температурный коэффициент;

= 1,5 – коэффициент осевой нагрузки;

 

10 Подбор и проверка шпонок

 

Зубчатые колёса в редукторе соединяются с валами при помощи призматических шпонок. Материал 45 ГОСТ1050-88. Допускаемое напряжение на смятие .

Так как принят вал-шестерня, то проверка выполняется только для тихоходного вала.

 

где - крутящий момент на тихоходном валу;

- диаметр вала под колесом;

- длина шпонки;

= ,

 - радиус закругления торца шпонки;

 - ширина шпонки;

- глубина паза в вале.

Размеры шпонки 5х10х40

Условие выполняется.