Підшипники для швидкохідного вала

Радіальне навантаження на підшипники, тобто опорні реакції на сили, що діють у зачепленні та в муфті:

Осьове навантаження = 595 Н.

Тип підшипника визначаємо, враховуючи відношення:

, .

Як бачимо, вони менші від 0,25, отже вибираємо підшипники шарикові радіальні однорядні.

Еквівалентне динамічне навантаження С визначаємо для більш навантаженого підшипника (опора А). Відношення

,

що менше за будь-яке значення параметра е для підшипників вибраного типу [3]. Тому при розрахунках враховуємо дію одного радіального навантаження, тобто приймаємо Х=1 та =0:

Н,

де = 1, тому що внутрішнє кільце обертається відносно навантаження ;

=1,3 для редуктора при роботі з короткочасним перенавантаженням [3];

= 1 при температурі, яка менше 100° [3].

Необхідна довговічність

млн обертів,

де = 10000- потрібна довговічність, у годинах.

Розрахункова динамічна вантажопідйомність

Н.

Порівнюємо розрахункову динамічну вантажопідйомність Ср з базовою С. За умови Ср < С за довідником [3] варіанту, що розглядається, найбільш відповідає підшипник 309, який має С = 52700 Н. Однак для його використання потрібно збільшити діаметр вала на опорах до 45 мм. Більш доцільно вибрати підшипник за діаметром вала, тобто 407, який має С= 55300 Н.

Довговічність підшипника 407

млн обертів,

або год.

Маємо цілком задовільну довговічність: під час роботи передачі, упродовж 33600 год, підшипники прийдеться замінювати лише один раз.

Отже, для випадку, що розглядається, підходить шарикопідшипник 407 радіальний однорядний важкої серії, який має такі габаритні розміри: внутрішній діаметр 35 мм; зовнішній діаметр 100 мм; ширина 25 мм.

6.2. Підшипники для тихохідного вала

6.2.1.Радіальне навантаження на підшипники, тобто опорні реакції від сил, що діють у зачепленні:

Н;

Н.

6.2.2.Осьове навантаження =595 Н,

6.2.3.Тип підшипників визначаємо, враховуючи відношення:

,

Для опори В це відношення менше 0,25, а для опори А — близьке до 0,25, тому приймаємо для обох опор підшипники шарикові радіальні однорядні.

6.2.4.Еквівалентне динамічне навантаження

Розрахунок виконуємо для більш навантаженого підшипника (опора В). Визначаємо відношення

Це значення менціе ніж будь-яке значення параметра е для вибраного типу підшипника, наприклад, як було у разі використання швидкохідного вала.

Для підшипників тихохідного вала необхідно визначити параметри е, . Для цього потрібно знати значення статичної вантажопідйомності С₀ для конкретного підшипника.

Отже, відповідно до діаметра вала з [3] вибираємо підшипник 308 середньої серії, що має такі характеристики: С =41000 Н, С₀ = 22400 Н, і перевіряємо його придатність.

Відношення

За табл. 14 у додатку шляхом інтерполяції знаходимо, що е = 0,219.

Так як = 0,23> е, еквівалентне динамічне навантаження визначаємо за формулою

де X = 0,56, Y = 1,98 згідно з табл. 14, а , , мають ті ж значення, що й для швидкохідного вала.

Отже,

Н.

6.2.5.Потрібна довговічність

млн.обертів

де = 33600- загальна кількість годин роботи передачі.

6.2.6.Розрахункова динамічна вантажопідйомність

Н.

Порівнюючи розрахункову динамічну вантажопідйомність Ср з базовою С, за умови Ср < С робимо висновок, що С = 41000 майже в 1,5 раза більша від потрібної. Отже, підшипник 308 не можна вважати придатним для даного проекту.

До такого висновку часто приходимо при проектуванні тихохідних валів. У таких випадках необхідно перейти: а) від середньої серії до легкої або особливо легкої серії цього ж типу підшипника, б) від даного типу підшипника до іншого, що має меншу вантажопідйомність (наприклад, замість радіально-упорного шарикового прийняти радіальний). Діаметр вала під підшипники зменшувати не можна, оскільки вони визначені з розрахунків на міцність.

Отже, у даному випадку переходимо від середньої до легкої серії. За діаметром вала вибираємо підшипник 208, що має такі характеристики: С =32000Н, С₀=17800 Н. Відношення

За табл. 14 у додатку шляхом інтерполяції знаходимо, що е = 0,226.

Оскільки =0,23> е, еквівалентне динамічне навантаження визначаємо за формулою

де = 0,56, =1,95 знаходимо за табл. 14, а , , мають ті ж значення, що і для швидкохідного вала.

Отже,

Н.

Необхідна довговічність підшипників

а їх розрахункова динамічна вантажопідйомність

Н.

Порівняємо розрахункову динамічну вантажопідйомність Ср з базовою С =32000 Н. Оскільки Ср < С, робимо висновок, що підшипник 208 с придатним і працюватиме без заміни упродовж усього терміну роботи передачі.

Розміри підшипника 208 такі:

внутрішній діаметр 40 мм,

зовнішній діаметр 80 мм,

ширина -18 мм.

7. Змащування редуктора

Змащування редукторів необхідне для зменшення втрат на тертя, для зниження зношування поверхонь тертя зубців та підшипників, а також для забезпечення відведення тепла та попередження корозії.

Система змащування повинна забезпечувати: 1) достатнє покриття робочої поверхні зубців та підшипників мастильним шаром; 2) відведення тепла, що утворюється на робочих поверхнях зубців під час роботи редуктора; 3) невеликий опір мастильного середовища обертанню зубчастих коліс.

7.1 Вибір системи змащування для механізму зачеплення

Вибір системи змащування для механізму зачеплення залежить від колової швидкості зубчастих коліс.

У редукторах загального призначення з коловою швидкістю коліс до 15 м/с змащування зачеплення звичайно здійснюється занурюванням зубчастих коліс у мастильну ванну. Колова швидкість колеса

м/с

Оскільки <15 м/с, змащування зубців забезпечуватиметься їх занурюванням у мастильну ванну.

7.2 Необхідна в'язкість та сорт масла

Рідке змащування забезпечується при найбільшій в'язкості, при якій втрати на розмішування та розбризкування мастила не дуже великі. Згідно з табл. 15, що у додатку, при коловій швидкості 2.5...5 м/с та межі міцності матеріалів зубців 450... 1000 МПа рекомендоване значення кінематичної в'язкості становить 85ССТ.

Відповідну в'язкість має масло автомобільне АКп-9 (табл. 16 у додатку).

7.3 Необхідна кількість масла

Місткість мастильної ванни для одноступінчастих редукторів вибираємо у межах 0,15...0,7 л на 1 кВт потужності, що передається (більше значення відповідає більшій в'язкості):

л.

7.4 Глибина занурення колеса в мастило

Зубчасті колеса повинні занурюватись у мастильну ванну на глибину від 0,75 до 2 , де - висота зубця, але не менше, ніж на 10 мм:

мм.

Приймаємо глибину занурення 10 мм.

7.5 Вибір способу змащування підшипників кочення

Змащування підшипників кочення редукторів при змащуванні зубчастих коліс зануренням може здійснюватись: а) за рахунок розбризкування або мастильного туману, якщо колова швидкість колеса перевищує 3 м/с або б)мастильними мазями, які закладають в ізольовані підшипникові камери.

Так як колова швидкість колеса не перевищує 3м/с, для змащення підшипників вибираємо солідол жировий марки УС-3 ГОСТ 1033-79. Солідолом заповнюється до 2/3 об'єму камери. але при кількості обертів понад 3000 за хвилину до 1/3 об'єму.

Мастильна мазь утримується в камері спеціальною захисною шайбою.

8. Корпус редуктора

Корпус є відповідальним вузлом, що сприймає зусилля, які виникають у зубчастому зчепленні під час його роботи і передаються через вали на підшипники і корпус редуктора. Одночасно корпус захищає передачі редуктора від впливу зовнішнього середовища і забезпечує змащування зубчастих коліс та підшипників.

Конструкція корпусу повинна бути достатньо жорсткою, щоб зменшити можливість перекосу валів, викликаного деформаціями корпусу під дією внутрішніх і зовнішніх сил.

При розробці конструкції корпусу необхідно враховувати не тільки вимоги міцності та жорсткості, але також вимоги технології виготовлення та монтажу передачі, зручності огляду зачеплення, заміни мастила та ремонту при експлуатації.

Корпус редуктора загального призначення звичайно відливають із сірих чавунів середньої міцності СЧ 15-32 та СЧ 18-36 або із сталей.

Стальні корпуси витримують великі навантаження. При одиничному або дрібносерійному виробництві корпуси зварюють із сталей.

Найбільшого поширення набули роз'ємні корпуси, в яких площина роз'єму збігається з площиною розміщення валів. Така конструкція спрощує складання, огляд та ремонт; полегшує слюсарну пригонку та доводку плям дотику в зачепленні за допомогою абразивних паст і т. ін. Однак наявність роз'єму підвищує кількість корпусних деталей, які потребують ретельної взаємної пригонки, знижує жорсткість корпусу, збільшує кількість деталей кріплення. Площину роз'єму звичайно розміщують паралельно до основи корпусу. Похила площина роз'єму застосовується в багатоступінчастих редукторах з метою зменшення ваги редуктора та однакового занурення зубчастих коліс у мастильну ванну, однак похила площина роз'єму менш технологічна.

Для забезпечення герметичності площини роз'єму мають бути ретельно оброблені, а перед складанням покриті спеціальною пастою "Герметик". Застосування прокладок не допускається, так як внаслідок їх неоднакової товщини деформації під Час монтажу не будуть забезпечені посадки підшипників або підшипникових вузлів у корпус редуктора. З метою утворення з'єднання площину роз'єму оформляють фланцями (поясами) та бобишками, ширина яких має бути достатньою для розміщення болтів.

Корпус має ребра, які підвищують жорсткість редуктора, поліпшують теплообмін та приглушують шум. Розміщення ребер узгоджується з напрямом зусиль, що деформують корпус, а також з напрямом руху повітря, особливо при наявності змушеного обдування. Бокові стінки корпусу мають спеціальні гнізда, призначені для встановлення в них підшипникових вузлів.

Для забезпечення необхідної точності розточок під підшипникові вузли обробку їх проводять у заздалегідь складених корпусі і кришці. При цьому площини роз'єму в корпусі і на кришці мають бути остаточно оброблені, стягнуті болтами та заштифтовані. Застосування двох (а у відповідальних випадках трьох) конічних штифтів забезпечує точну фіксацію взаємного положення корпусу та кришки.

Для полегшення відокремлення кришки від корпусу в поясах передбачаються отвори для віджимних болтів.

Підшипникові болти для кріплення кришки до корпуса рекомендується розташовувати якомога ближче до розточок під підшипники на спеціальних приливах.

Для відведення нагрітого повітря та зрівнювання тиску всередині корпусу з атмосферним на спеціальному приливку в кришці встановлюється пробка-душник. Якщо душника немає, повітря всередині редуктора, нагріваючись від тепловиділення в зачепленні, виходить назовні через ущільнення в кришках підшипників. При цьому гаряче повітря витягує за собою мастило, внаслідок чого мастило витікає назовні, помітні його сліди на корпусі редуктора.

У великих редукторах пробки-душники виготовляють зі спеціальним фільтром. Фільтр потрібен, щоб перешкодити проникненню всередину редуктора пилу та вологи разом з повітрям, яке застосується під час охолодження редуктора.

Для підіймання та транспортування редуктора на його корпусі роблять приливні гаки, для підйому тільки кришки редуктора - римболти, які установлюються в спеціальних приливках, або провушини (останнім надається перевага). Невеликі редуктори піднімають за римболти або провушини.

У корпусі мають бути передбачені також приливки для встановлення покажчика мастила, зливної пробки, фундаментних болтів. Усі зазначені приливки, а також опорні поверхні під гайки та головки болтів кріплення повинні бути механічно оброблені.

Для огляду зчеплення та заливу мастила в кришці корпуса роблять оглядовий люк з полегшеною кришкою.

Для повного зливу мастила під час його заміни дно корпуса повинно мати
нахил до зливної пробки (1/100 + 1/50). Пробку слід розташувати так, щоб

забезпечити повний злив мастила. Дно корпуса біля пробки повинно мати спеціальне заглиблення для виходу мітчика під час нарізання різьби пробки.

Розрахунок корпуса на міцність та жорсткість є складним, тому співвідношення розмірів корпусів звичайно установлюють, враховуючи існуючий досвід. Слід мати на увазі, що дані, накопичені в різних галузях машинобудування, можуть відрізнятися між собою.

Дата добавления: 2014-12-17