Расчет редуктора

       Диаметры  валов в характерных сечениях:

          ;   ;  .

       Материал  вала (тот же, что и конической шестерни) сталь 40ХН ГОСТ4543-71: предел прочности s_В=610 МПа; s_Т=360 МПа; пределы выносливости: s_-1=320 МПа и τ_-1=200 МПа. 

       6.3 Определяем реакции в подшипниках

       - в вертикальной плоскости (z0y):

        , тогда:

          

        , тогда:

       

       проверка:

       

       - в горизонтальной плоскости (z0x):

        , тогда:

       

        , тогда: 
 
 

       

       проверка:

        ; 

       - суммарные радиальные реакции  в подшипниках:

        Н;

        Н.

       6.4 Определение значений внутренних  силовых факторов 

       а) моменты изгибающие и

 

       б) суммарные изгибающие моменты 

 

       6.5Крутящий  момент  на валу

 
 
 
 
 
 
 

       6.6 Эквивалентный момент  на валу

 

6.7 Уточнение  значений диаметров  по эквивалентному моменту и допускаемому напряжению

Определяем  значение

= МПа. 
 

 

6.8 Определение  опасного сечения

       Этим  сечением считается то, для которого коэффициент запаса прочности принимает  наименьшее значение по сравнению с  остальными размерами. Предварительно для оценки «опасности» сечения можно использовать соотношение .

       Как видно, наиболее опасным сечением можно  считать сечение под  С. Дальнейший расчет ведем для данного сечения.

       Концентратором  напряжений в данном сечении является нарезка витков червяка. 
 
 

         6.9 Определение коэффициентов  в формуле запаса прочности.

 
 
 
 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       6.10 Определение коэффициентов в  формуле запаса прочности

        

       6.11 Определение геометрических характеристик  опасного сечения

       а) Момент сопротивления изгибу

         мм³.

         б) Момент сопротивления кручению

         мм³.

       6.12 Напряжения в сечении

       а) Напряжения изгиба

         МПа;    МПа.

       б) Напряжения кручения

         МПа.

       6.13 Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

        ,

где МПа – предел выносливости в расчетном сечении;

здесь - коэффициент концентрации нормальных напряжений.

       6.14 Коэффициент запаса прочности  по касательным напряжениям

        ,

где МПа – предел выносливости в расчетном сечении;

здесь - коэффициент концентрации касательных напряжений.

6.15 Общий  коэффициент запаса прочности

,

      таким образом, запас прочности в опасном  сечении обеспечен. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       7 Проверочный расчет  подшипников

7.1 Проверочный расчет  подшипников  ведущего  вала

7.1.1 Исходные  данные

       Выбран  подшипник шариковый радиально-упорный  №36207 ГОСТ 831-75 со следующими параметрами: грузоподъемность C_r= 24 кН, коэффициенты осевой нагрузки е = 0,316 и Y=0,53,  коэффициент радиальной нагрузки Х=0,45

       Радиальные  реакции в опорах H  и Н.

       Внешняя осевая сила Н.

       Частота вращения внутреннего кольца подшипника об/мин.

       Требуемая долговечность не менее . 

7.1.2  Определение  осевых составляющих радиальных  реакций

                H,

                H.

              Так как  R_SВ > R_SC  (536,8>438,7 H) и   F_a1>0, тогда имеем:

                H,

                H.

7.1.3 Определяем  эквивалентные нагрузки в опорах

 Рассмотрим  левый подшипник(опора В).

Отношение  ,

где V=1 − коэффициент вращения при вращающемся внутреннем кольце подшипника. В этом случае осевую нагрузку  не учитываем.

R_EВ=V·R_В·K_σ· K_τ=1·1698,8·1,1·1=1868,68 Н.

где  K_σ=1,1 − коэффициент нагрузки при режиме работы 0

        K_τ=1 − температурный коэффициент при температуре в зоне работы подшипника до 100⁰С.

Рассмотрим  правый подшипник(опора D).

Отношение  ,

В этом случае осевую нагрузку   учитываем.

             R_ED=(X·V·R_D+Y·R_aD)·K_σ·K_τ=(0,45·1·1388,3+0,53·4186)·1,1·1=

       =2843,3 H,

       Наиболее  нагружена опора D для которой и рассчитываем долговечность. 
 
 
 
 

       7.1.4 Определение долговечности

         Долговечность определяем по  более нагруженному подшипнику. 

Расчетная долговечность, ч

           ч.

        ч. > ч.

      Долговечность выбранного подшипника №36207 является приемлемой. 
 

7.2 Проверочный расчет  подшипников  ведущего  вала

7.2.1 Исходные  данные

       Выбран  подшипник роликовый конический №7212 №46206 ГОСТ 831 со следующими параметрами: грузоподъемность C_r= 21,9 кН, коэффициенты осевой нагрузки е = 0,68 и Y=0,87,  коэффициент радиальной нагрузки Х=0,41.