Расчёт цилиндрического редуктора

   

     Принимаем   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5.КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА 

     Толщина  стенок корпуса и крышки: 

                                         (39) [4] 

      принимаем   

                                                      (40) [4] 

     Принимаем 

     толщина фланцев корпуса и крышки 

                                                                      (41) [4] 

      Толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышек 

                                       (42) [4] 

       принимаем  

       Диаметры болтов:

       Фундаментных

 

                   (43) [4]

        принимаем болты М20: диаметры  болтов   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ 

     Силы  в зацеплении

     Окружная  сила на червячном колесе, равная  осевой силе на червяке

     

                                              (44) [4] 

    окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе 

                                                 (45) [4]

    радиальные  силы на колесе и червяке 

                                     (46) [4] 

                
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

     Вал червяка. 

     Расстояние  между опорами  Диаметр

     Реакции опор ( правую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу

     , обозначим цифрой 2)

     в  плоскости 

     

                                                           (47) [4]

    в  плоскости   

                                                      (48) [4] 

                                                                       (49) [4] 

                                                       (50) [4]

    Проверка:                                (51) [4]

    Суммарные  реакции

                                        (52) [4]

                                     (53) [4] 

    Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных подшипников 

                                                                    (54) [4]

                                                                  (55) [4] 

    где  для подшипников шариковых радиально-упорных  с углом                          

коэффициенте  осевого нагружения (табл.9.18 [4])

     Осевые  нагрузки подшипников (табл.9.21 [4])

     Т.к.  тогда

       

      Рассмотрим левый подшипник. 

      Отношение  осевую нагрузку не учитываем.

      Эквивалентная нагрузка

                                                              (56) [4]

      где - для винтовых конвейеров

             - при вращении внутреннего кольца

             - температурный коэффициент

     Долговечность  определяем по более нагруженному  подшипнику 
 

      Рассмотрим правый подшипник 

      Отношение                                                     (57) [4]

      Поэтому эквивалентную нагрузку определяем с учетом осевой 

       (58) [4]

где по табл.9.18 [4]

        Расчетная долговечность, млн.об. 

                                                    (59) [4]

        Расчетная долговечность,ч 

                                                                   (60) [4] 

       Ведомый вал

       Расстояние между опорами

       В плоскости   

       Н                                                           (61) [4] 
 
 
 
 

       В плоскости   

                                                                  (62) [4] 

        

                                                                  (63) [4] 

        

Проверка:                               (64) [4]

Суммарные реакции

                                   (65) [4]

                                 (66) [4]

Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников:

                                                 (67) [4]

                                                 (68) [4]

 где  коэффициент влияния осевого нагружения для подшипника 7211.

    Осевые  нагрузки подшипников согласно  табл. 9.21 [4] :

     Для  правого подшипника отношение  поэтому при подсчете эквивалентной нагрузки осевые силы не учитываем.

      Эквивалентная нагрузка

                                                   (69) [4]

      В качестве опор ведомого вала  применим подшипники  7211. Долговечность  определим для левого подшипника  как наиболее нагруженного. Для  левого подшипника отношение 

То учитываем  осевую нагрузку, примем

                                            (70) [4]

        Расчетная долговечность

                                    (71) [4]

     Расчетная  долговечность, ч

                                                        (72) [4] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7.ТЕПЛОВОЙ  РАСЧЕТ РЕДУКТОРА 
 

       Для проектируемого редуктора  площадь теплоотводящей поверхности  

А=0,7м²

       Определяем условие работы  редуктора  без перегрева при продолжительной  работе

                                                                    (72) [4]

где для работы мощность на червяке

    Считаем,  что обеспечивается хорошая циркуляция  воздуха, принимаем коэффициент  теплопередачи  

                                                      (73) [4]

    что  допустимо и редуктор при работе  не будет перегреваться. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ  ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 

    Рассмотрим  участок вала передающий вращающий момент от вала червячного колеса к муфте.

    Диаметр  выходного конца вала  ,Сечение и длина шпонки

 

     Напряжение  смятия

 

                   (74) [4] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9.УТОЧНЕННЫЙ  РАСЧЕТ ВАЛОВ 

     Проверяем  стрелу прогиба червяка (расчет  на жесткость)

Приведенный момент инерции поперечного сечения  червяка 

   (75)[4]

    стрела  прогиба

                                         (76) [4]

      допускаемый прогиб

                                  (77) [4]

 

       Таким образом, жесткость обеспечена, так как

 

     Ведомый  вал.

      Материал – Сталь 45 нормализованная:

     Сечение А-А. диаметр вала в этом сечении 60 мм.

Концентрация  напряжений обусловлена наличием шпоночной  канавки:

табл. 8.5 [4], масштабные факторы (табл.8.8 [4]), коэффициенты ( стр. 163,164  [4])

     Крутящий  момент 

      Изгибающий момент             (78) [4]

      Изгибающий момент в вертикальной  плоскости

                              (78) [4]

      Суммарный изгибающий момент  в сечении А-А

                                           (79) [4]

      Момент сопротивления кручению  при 

                 (80) [4]

      Момент сопротивления изгибу (табл 8.5 [4])

                     (81)[4]

      Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

                                                  (82) [4]

        

    Амплитуда  нормальных напряжений изгиба

    среднее напряжение

    Коэффициент  запаса прочности по нормальным  напряжениям 

                                                           (83) [4]

    Коэффициент  запаса прочности по касательным  напряжениям

                                               (84) [4]

    Результирующий  коэффициент запаса прочности  для сечения А-А