Расчет элементов корпуса редуктора

5. Расчет элементов корпуса редуктора

d = 9 мм

Корпус и крышку редуктора изготовим литьем из серого чугуна.

Толщина стенки корпуса d » 0,025aw+1…5 мм = 4,5+1…5 мм

d1 = 8 мм

Толщина стенки крышки корпуса d1 » 0,02aw+1…5 мм = 3,6+1…5 мм

s =14 мм

Толщина верхнего пояса корпуса s » 1,5d = 13,5 мм

t = 20 мм

Толщина нижнего пояса корпуса t » (2…2,5)d = 18…22,5 мм

С = 8 мм

Толщина ребер жесткости корпуса C » 0,85d = 7,65 мм

dф = 18 мм

Диаметр фундаментных болтов dф » (1,5…2,5)d = 13,5…22,5 мм

К2 = 38 мм

Ширина нижнего пояса корпуса К2 ³ 2,1 dф = 2,1*18 = 37,8 мм

dk = 10 мм

Диаметр болтов соединяющих корпус с крышкой dk » (0,5…0,6)dф

s1 = 12 мм

Толщина пояса крышки s1 » 1,5d1 = 12 мм

K = 30 мм

Ширина пояса соединения корпуса и крышки редуктора около подшипников

K1 = 25 мм

K » 3dk = 3*10 = 30 мм

dkп=12 мм

Диаметр болтов для подшипников dkп » 0,75dф = 0,75*18 = 13,5 мм

Диаметр болтов для крепления крышек подшипников

d= d = 10 мм

dп » (0,7..1,4)d = 6,3…12,6 мм

Диаметр обжимных болтов можно принять 8…16 мм

dkc = 8 мм

Диаметр болтов для крышки смотрового окна

dkc = 6…10 мм

dпр = 18 мм

Диаметр резьбы пробки для слива масла

dпр ³ (1,6…2,2)d = 14,4…19,8 мм

y = 9 мм

5.16 Зазор y:

y » (0,5…1,5)d = 4,5…13,5 мм

y1 = 20 мм

5.17 Зазор y1:

y= 35 мм

y1 » (1,5…3)d = 13,5…27 мм

y= (3…4)d = 27…36 мм

Длины выходных концов быстроходного и тихоходного валов:

l1 = 50 мм

l2 = 85 мм

l1 » (1,5…2)dB1 = 42…56 мм

l2 » (1,5…2)dB2 = 75…100 мм

Назначаем тип подшипников средняя серия для быстроходного вала и легкая для тихоходного d = d = 35 мм, D1 = 80 мм, T= 23 мм

d = d = 55 мм, D2 = 100 мм, T= 23 мм

X/ = X// = 20 мм

размер X » 2dп, принимаем X/ = X// = 2d= 2*10 = 20 мм

l= l= 35 мм

l= l = 12 мм

размер l= l» 1,5 T= 1,5*23 = 35,5 мм

l= l = 8…18 мм

l=15 мм

осевой размер глухой крышки подшипника

l» 8…25 мм

a2 = 47 мм

Тихоходный вал:

a2 » y+0,5lст= 9+0,5*75 = 46,5 мм

а1 = 50 мм

быстроходный вал

a1 » l+0,5b1 = 12+0,5*75 = 49,5 мм

ВР = 335 мм

Lp= 470 мм

НР = 388 мм

Габаритные размеры редуктора:

ширина ВР

ВР » l2+ l+2,5T+2y +lст+ l+l1 = 85+35+ 2,5*23+18+75+15+50 = 335,5 мм

Длина Lp

Lp » 2(K1+d+y1)+0,5(da2+da1)+aw = 2(25+9+20)+0,5(305+60)+ 180 = 470 мм

Высота НР

НР » d1+y1+da2+y+t = 8+20+305+35+20 = 388 мм

6. Расчет шпоночных соединений

Быстроходный вал dB1= 28 мм по П49 подбираем шпонку b´h = 8´7

l = 45мм

lp = 37 мм

l = l1-3…10 мм = 45 мм

lp = l-b = 45-8 = 37 мм

допускаемые напряжения смятия [Gсм]:

[Gсм] = 100…150 МПа

Gсм » 4,4T2/(dlph) = 53,25 МПа < [Gсм]

Выбираем шпонку 8´7´45 по СТ-СЭВ-189-75

Тихоходный вал dB2= 50 мм по П49 подбираем шпонку b´h = 14´9

l = 80 мм

lp = 66 мм

l = l2-3…10 мм = 80 мм

lp = l-b = 80-14 = 66 мм

допускаемые напряжения смятия [Gсм]:

[Gсм] = 60…90 МПа

Gсм » 4,4T3/(dВ2 lph) = 67,5 МПа

Выбираем шпонку 14´9´80 по СТ-СЭВ-189-75

Ступица зубчатого колеса d2= 60 мм по П49 подбираем шпонку b´h = 18´11

l = 70 мм

lp = 52 мм

l = lст-3…10 мм = 70 мм

lp = l-b = 70-18 = 52 мм

допускаемые напряжения смятия [Gсм]:

Gсм » 4,4T3/(d2 lph) = 58,4 МПа < [Gсм]

Выбираем шпонку 18´11´70 по СТ-СЭВ-189-75

7. Расчет подшипников

Быстроходный вал

FrA = 1580,17 H

Fa = 906,5 H

FrB = 1741,13 H

FrA = = 1580,17 H

FrB = = 1741,13 H

Т.к. FrB > FrA то подбор подшипников ведем по опоре В

Выбираем тип подшипника т.к. (Fa/FrB)*100% = (1580,17/1741,13)*100% = 52,06% > 20…25% то принимаем радиально- упорные роликоподшипники

Определяем осевые составляющие реакции подшипников при е = 0,319 для средней серии при d = 35 мм:

SA = 0,83e*FrA = 0,83*0,319*1580,17 = 418,38 H

SB = 0,83e*FrB = 0,83*0,319*1741,13 = 461 H

По таблице 5 находим суммарные осевые нагрузки: т.к. SA < SB и Fа = 906,5 > SB-SA = 42,62 H то FaA = SA = 418,38 H и FaB = SA+Fa = 1324,88 H (расчетная)

Lh = 15*103 часов

Долговечность подшипника Lh:

Lh = (12…25)103 часов

V = 1 т.к. вращается внутреннее кольцо П45

Kб = 1,6 П46

Кт = 1 П47

При FaB/VFrB = 1324,88/1*1741,13 = 0,76 > e=0,319 по таб. П43 принимаем

X = 0,4

Y = 1,881

n = n2 = 343,84 min-1

a = 10/3

Вычислим динамическую грузоподъемность подшипника

Стр = (XVFrB+YFaB)KбKт(6*10-5n2Lh)1/a = 24,68 кН

По таб. П43 окончательно принимаем подшипник 7307 средней серии

d = 35 мм

D = 80 мм

Tmax = 23 мм

С = 47,2 кН

nпр > 3,15*103 min-1

Тихоходный вал

FrA = 1750,97 H

Fa = 906,5 H

FrB = 2530,19 H

FrA = = 1750,97 H

FrB = = 2530,19 H

Т.к. FrB > FrA то подбор подшипников ведем по опоре В

Выбираем тип подшипника т.к. (Fa/FrB)*100% = (906,5/2530,19)*100% = 35,83 % > 20…25% то принимаем радиально- упорные роликоподшипники

Определяем осевые составляющие реакции подшипников при е = 0,411 для легкой серии при d = 55 мм:

SA = 0,83e*FrA = 0,83*0,411*1750,97 = 597,3 H

SB = 0,83e*FrB = 0,83*0,411*2530,19 = 863,1 H

По таблице 5 находим суммарные осевые нагрузки:

т.к. SA < SB и Fа = 906,5 > SB-SA = 265,8 H то

FaA = SA = 597,3 H и FaB = SA+Fa = 1500,2 H (расчетная)

При FaB/VFrB = 1500,2/1*2530,19 = 0,523 > e=0,411 по таб. П43 принимаем

X = 0,4

Y = 1,459

n3 = 59,814 min-1

a = 10/3

Вычислим динамическую грузоподъемность подшипника при Lh = 15*103часов, V=1, Kб = 1,6, Кт = 1, a = 10/3

Стр = (XVFrB+YFaB)KбKт(6*10-5n3Lh)1/a = 13,19 кН

По таб. П43 окончательно принимаем подшипник 7211 легкой серии

d = 55 мм

D = 100 мм

Tmax = 23 мм

С = 56,8 кН

nпр > 4*103 min-1

 

8. Выбор смазки

Для тихоходных и среднескоростных редукторов смазки зубчатого зацепления осуществляется погружением зубчатого колеса в масляную ванну кратера, объем которой Vk=0,6Р3 =1,8 л. V = 1,08 м/с.

Масло И-100А, которое заливается в кратер редуктора с таким расчетом, чтобы зубчатое колесо погрузилось в масло не более чем на высоту зуба.