Привод к лебедке (стр. 5 из 5)
гдеМмакс - максимальный изгибающий момент в рассматриваемом сечении вала, Нм, Мк - крутящий момент, Нм
Осевой момент сопротивления сечения вала Wнетто, мм 3 определяем по формуле
Wнетто = 0,2 ×D3, (125)
Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении S, определяем по формуле
S =
≥ [S] = 1,6……2, (126)Коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям Sσ и S τ определяем по формуле
Sσ = σ-1/σ, (127)
S τ = τ - 1/τ (128)
Быстроходный вал:
Ммакс = 58,9 Нм, Мк = 14,59 Нм, минимальный диаметр вала D= 20 мм
Подставляем значения в формулу (123) и (124)
σ = 58,9 × 10 3/0,2 × 20 3= 36,81 Н/мм 2
τ = 14,59 × 10 3/ 2 × 0,1 × 20 3= 9,11 Н/мм 2
Найденные значения подставляем в формулу (127) и (128)
Sσ = 179,31 /36,81 = 4,87
S τ = 107,71 /9,11 = 11,82
Тогда по формуле (126)
S =
= 4,5 ≥ [S] = 2Тихоходный вал:
Ммакс = 490 Нм, Мк = 444,31 Нм, минимальный диаметр вала D= 39 мм
Подставляем значения в формулу (123) и (124)
σ = 490 × 10 3/0,2 × 39 3= 41,3 Н/мм 2
τ = 444,31 × 10 3/ 2 × 0,1 × 39 3= 37,45 Н/мм 2
Найденные значения подставляем в формулу (127) и (128)
Sσ = 179,31 /41,3 = 4,34
S τ = 107,71 /37,45 = 2,87
Тогда по формуле (126)
S =
= 2,4 ≥ [S] =212. Проверочный расчет подшипников
Быстроходный вал:
роликоподшипник конический однорядный № 7205
dп = 25 мм, D= 52мм, Т = 16,5 мм, е = 0,36; Y= 1,67; Сr= 23,9 кН, Сrо = 22,3 кН.
Fа1 = 2,06 кН, Rа = 2,27 кН, Rв = 0,74 кН,, Lh= 8409,6 часов и ω1 = 150,2 с - 1
Подшипники устанавливаем по схеме "враспор".
Осевые составляющие радиальных реакций Rs2, кН и Rs1, кН определяем по формуле
Rs2 = Rа × 0,83 × е, (129)
Rs2 = 2,27 × 0,63 × 0,36 = 0,514 кН
Rs1 = Rв × 0,83 × е, (130)
Rs1 = 0,83 × 0,74 × 0,36 = 0,16 кН
Осевые нагрузки подшипников: Rs1 > Rs2 и Fа > Rs1 - Rs2, то Rа2 = Rs2,Rа1 = Rs2 + Fа = 0,16 + 2,06 = 2,22 кН
Определяем отношение
Rа1/ (V×R1) = 2,22/ (1 × 2,27) = 0,98 > е
Следовательно максимальную эквивалентную нагрузку RЕ, кН определяем по формуле
RЕ2 = (V× х ×Rа + Rа1 ×Y) Кг× Кт;, (131)
RЕ2 = (1 × 0,4 × 2,27+ 2,22 × 1,67) × 1,2 × 1,01 = 5,59 кН
Динамическую грузоподъемность подшипника Сr р, кН для опоры А определяем по формуле
Сr р = RЕ2 × 
, (132)
Сr р = 5,59 × 
= 40,31 кН > Сr= 23,9 кНПодшипник не пригоден.
Рассмотрим установку № 7208
dп = 40 мм, D= 80 мм, Т = 20 мм, е = 0,368; Y= 1,56; Сr= 42,7 кН, Сrо = 33,4 кН.
RЕ2 = (1 × 0,4 × 2,27+ 2,22 × 1,56) × 1,2 × 1,01 = 5,29 кН
Сr р1 = 5,29 × 
= 38,14 кН < Сr= 42,7 кНПодшипник пригоден.
Тихоходный вал:
роликоподшипник конический № 7209
dп = 45 мм, D= 85 мм, Т = 21 мм, е = 0,41; Y= 1,45; Сr= 42,7 кН, Сrо = 33,4 кН.
∑Fz= Fа3 - Fа2 = 0,96 - 0,521 = 0,44 кН, Rс = 5,6 кН, Rд = 4,93 кН, Lh= 8409,6 часов и ω2 = 9,39 мин - 1
Подшипники устанавливаем по схеме "враспор".
Осевые составляющие радиальных реакций Rs2, кН и Rs1, кН определяем по формуле
Rs1 = R1 × 0,83 × е, (133)
Rs1 = 0,83 × 5,6 × 0,37 = 1,72 кН
Rs2 = R2 × 0,83 × е, (134)
Rs2 = 0,83 × 4,93 × 0,37 = 1,51 кН
Осевые нагрузки подшипников: Rs1 > Rs2 и Fа > Rs1 - Rs2, то Rа1 = Rs2,Rа1 = Rs2 + Fа = 1,51 + 0,44 = 1,95 кН
Определяем отношение
Rа1/ (V×Rс) = 1,95/ (1 × 5,6) = 0,348 < е
Следовательно максимальную эквивалентную нагрузку RЕ, кН определяем по формуле
RЕ1 = V×Rс× Кг× Кт, (135)
RЕ1 = 1 × 5,6 × 1,2 × 1,01 = 6,8 кН
Динамическую грузоподъемность подшипника Сr р, кН для наиболее нагруженной опоры С определяем по формуле
Сr р2 = RЕ1 × , (136)
Сr р1 = 6,8 × 
= 21,34 кН > Сr= 35,2 кНПодшипник пригоден
13. Проверочный расчет шпонок
Условие прочности
σ = Ft/ Асм ≤ [σ] см, (137)
где Ft- окружная сила, Н; Ft = 0,521 кН,
[σ] см - допускаемое напряжение на смятие, Н/мм 2; [σ] см = 115 Н/мм 2.
Для быстроходного вала выбираем шпонку 6х6х15 ГОСТ 23360-78.
Площадь смятия Асм, мм 2 определяем по формуле
Асм = (0,94 ×h - t1) ×lр,, (138)
Асм = (0,94 × 6 - 3,5) × 15 = 32,1 мм 2
Подставляем значения в формулу (137)
σ = 521/32,1 = 16,23 ≤ [σ] см = 115 Н/мм 2
Условие выполняется.
Для тихоходного вала выбираем шпонку 12х8х20 ГОСТ 23360-78
Площадь смятия Асм, мм 2 определяем по формуле (138)
Асм = (0,94 × 8 - 5) × 20 = 50,4мм 2
Ft= 4,2 кН
Подставляем значения в формулу (137)
σ = 4,2 × 1000/50,4 = 83,33 ≤ [σ] см = 115 Н/мм 2
Условие выполняется.
14. Смазывание деталей редуктора
Смазывание червячной передачи редуктора жидким маслом картерным непроточным способом.
Выбор сорта масла зависит от значения расчетного контактного напряжения в зубьях и фактической окружной скорости колес по таб.10.29. [1] выбираем индустриальное масло без присадок И-Т-Д-220 ГОСТ 17479.4-87
Для смазывания открытой зубчатой передачи и цепной передачи применяем периодический способ вязкими маслами, которые наносят на зубья через определенные промежутки времени.
РАЗБОРКА И СБОРКА РЕДУКТОРА.
До начала ремонта редуктора следует отключить от электросети, очистить от грязи и стружки, а масло из картера слить (выкручиваем пробку поз.17). Кроме того перед началом ремонтных работ необходимо подготовить: слесарный инструмент, оснастку для демонтажа и съемники.
Прежде чем производить разборку редуктора необходимо рассоединить полумуфты поз. 19 эл. двигателя от редуктора. Редуктор при возможности не отсоединяем от фундамента.
Разборку начинаем с откручивания пробки поз.4, выкручиваем винты поз. 20, убираем шайбы поз.25 и снимаем крышку поз.6. Затем откручиваем болты поз. 19 с крышек поз.8 и 10, снимаем крышку глухую поз.8 и крышку 10. Далее выкручиваем остальные болты поз. 19 с крышек поз.5, 15,7. Снимаем крышку глухую поз.5, крышку поз.15 и крышки поз.7. Демонтируем вал поз.14 с колесом червячным поз.1 и подшипниками 7209А поз.24 вместе с червяком поз.2 с подшипниками 7208А поз.23 постепенно (т.е. прокручиваем червяк и одновременно вытаскиваем его из корпуса поз.3 и затем вал с червячным колесом). После этого валы промываем, очищаем и вытираем на сухо.
С червяка поз.2 демонтируем подшипники поз.23 и шпонку поз.27.
С вала поз.14 демонтируем подшипники поз.24, втулку поз.16, червячное колесо поз.1 и шпонки поз.28 и 29.
Вал, подшипники, червяк и червячное колесо очищают, промывают. вытирают на сухо и проверяют их тех. состояние при необходимости их заменяют на новые, а если они ремонтопригодные, то их ремонтируют. Шпонки заменяют на новые. Манжеты поз.21 и 22 в крышках поз 10 и 15 заменяют на новые. Корпус поз.3 очищают, промывают и вытирают на сухо.
Подшипники, червячное колесо демонтируют специальными предусмотренными приспособлениями (съемниками).
Снятые узлы и крупные детали храним на деревянных подкладках, в специально отведенных местах. Крепежные мелкие детали необходимо хранить на специальных стеллажах.
Редуктор собирают по схеме разборки, устанавливая необходимые зазоры в зубчатом зацеплении, в подшипниках и т.д.
Список литературы
1. Анурьев П.Ф. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3т.6-е изд. - М.: Машиностроение, 1982.
2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Учеб. Пособие для машиностроит. Спец. Вузов. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Высш. шк., 1985 - 416 с., ил.
3. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для техникумов. - М.: Высш. шк., 1991. - 432 с.: ил.