Проектирование привода к шаровой мельнице

е = 0,38 [4, стр.241, табл. 138]

 
 

X = 0,56  Y = 1,15 [1, стр.117, табл. 8.4]

       Определяем  эквивалентную нагрузку Р каждой опоры вала

,

К_β – коэффициент безопасности, К_σ = 1,2 [1, стр.119, табл.8.7],

К_t – температурный коэффициент, К_t = 1,

Н

       Вычисляем долговечность подшипника в часах с вероятностью его безотказной работы 90% по формуле:

,

где n – частота вращения вала, об/мин,

С – динамическая грузоподъёмность подшипника, Н,

α – показатель степени, зависящий от вида тела качения: шарик – α = 3,

час

       Определяем  вероятность безотказной работы рассчитываемого подшипника при  полученной величине его долговечности  в сравнении с заданным ресурсом работы по коэффициенту вероятности.

,

где Т – ресурс работы, час,

часов

       Вероятность безотказной работы подшипника 90%                     [1, стр. 120, табл.8.8].

5.2.  СРЕДНИЙ ВАЛ

       Предварительно  выбираем подшипник роликовый №7214 ГОСТ 27365-87, который имеет следующие параметры:

D = 130 мм – наружный диаметр подшипника,

В = 31 мм – ширина подшипника,

С = 87100 Н – динамическая грузоподъёмность,

Со = 52000 Н – статическая грузоподъёмность.

       Определим вспомогательный коэффициент е, коэффициент радиальной Х и осевой У нагрузок.

       

е = 0,19 [4, стр.241, табл. 138]

X = 0,56  Y = 2,3 [1, стр.116]

       Определяем  эквивалентную нагрузку Р каждой опоры вала

,

К_β – коэффициент безопасности, К_σ = 1,2 [1, стр.119, табл.8.7],

К_t – температурный коэффициент, К_t = 1,

Н

       Вычисляем долговечность подшипника в часах с вероятностью его безотказной работы 90% по формуле:

,

час

       Определяем  вероятность безотказной работы рассчитываемого подшипника при  полученной величине его долговечности  в сравнении с заданным ресурсом работы по коэффициенту вероятности.

,

где Т – ресурс работы, час,

часов

       Вероятность безотказной работы подшипника 91%                     [1, стр. 120, табл.8.8]. 

5.3.  ТИХОХОДНЫЙ ВАЛ

       Выбираем  подшипник шариковый радиальный 124 ГОСТ 8338-75, который имеет следующие  параметры:

D = 190 мм – наружный диаметр подшипника,

В = 43 мм – ширина подшипника,

С = 133000 Н – динамическая грузоподъёмность,

Со = 99000 Н – статическая грузоподъёмность.

Н

Н

       Определим вспомогательный коэффициент е, коэффициент радиальной Х и осевой У нагрузок. 

е = 0,19 [4, стр.241, табл. 138]

X = 0,56  Y = 2,3 [1, стр.117, табл. 8.4]

       Определяем  эквивалентную нагрузку Р каждой опоры вала

,

К_β – коэффициент безопасности, К_σ = 1,2 [1, стр.119, табл.8.7],

К_t – температурный коэффициент, К_t = 1,

Н

       Вычисляем долговечность подшипника в часах  с вероятностью его безотказной работы 90% по формуле:

,

где n – частота вращения вала, об/мин,

С – динамическая грузоподъёмность подшипника, Н,

α – показатель степени, зависящий от вида тела качения: шарик – α = 3,

час

       Определяем  вероятность безотказной работы рассчитываемого подшипника при  полученной величине его долговечности  в сравнении с заданным ресурсом работы по коэффициенту вероятности.

,

где Т – ресурс работы, час,

часов

       Вероятность безотказной работы подшипника 90%        [1, стр. 120,] 
 

6. СМАЗКА И УПЛОТНЕНИЯ  ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ 

       Для выбора смазки служит критерий , где d – внутренний диаметр подшипника, мм, n – частота вращения, об /мин.

       Для быстроходного вала: мм* об /мин.

       Для среднего вала: мм* об /мин.

       Для тихоходного вала: мм* об /мин.

       Так как для всех валов необходимо применение пластичной смазки, такой как солидол ГОСТ 1033-79, которым однократно заполняется подшипниковый узел при сборке и меняется периодически[1,стр.120] 
 
 
 

7. КОНСТРУИРОВАНИЕ  КОРПУСА РЕДУКТОРА 

       Корпусные детали редуктора выполняются литыми из чугуна СЧ 15.

       Габаритные  размеры корпуса редуктора определяются размерами передачи, валов и подшипников, размещённых в нём. Ориентировочно длину корпуса определим по формуле:

,

где а₁ и а₂ – межосевые расстояния первой и второй ступени,

d_a1 – внешний диаметр шестерни первой ступени,

d_a2 – внешний диаметр колеса второй ступени,

с – зазор  между зубчатыми колёсами и стенками редуктора,

δ – толщина  стенки корпуса.

мм

мм

мм,

где М_Т – крутящий момент на тихоходном валу, Нм,

принимаем δ = 17 мм.

мм

       

       Ширина  корпуса будет равна

,

где l_CT2, l_CT3 – соответственно длина ступицы колеса первой ступени и шестерни второй ступени,

е – зазор  между зубчатыми колёсами,

, 

где m – больший из модулей,

мм

мм

       

       Толщину подшипниковых бобышек принимаем  одинаковую для всех валов и равную:

,

где В^max_П – максимальная ширина одного из всех подшипников редуктора,

f – расстояние от внутренней стенки редуктора до торца подшипника,

h – высота ножки прижимной крышки или толщина врезной крышки,

                                                

принимаем f = 14 мм,

мм

       

       Высота  корпуса редуктора определяется размерами зубчатых колёс и объёмом  масла заливаемого в редуктор. Окунание зубчатого колеса в масляную ванну должно быть на высоту

,

где d₂ – делительный диаметр колеса,

m – модуль.

принимаем h_M = 70 мм.

       В целом объём масляной ванны принимаем  таким, чтобы обеспечить отвод выделяющегося  в зацеплении тепла к стенкам  корпуса. На 1 кВт передаваемой редуктором мощности должно приходиться  л масла. Для проектируемого редуктора объем равен 10 л.

       Так как окружные скорости V<12 м/с, смазка зубчатых колёс осуществляется картерным способом (окунанием).

       В качестве смазочного масла рекомендуется использовать И-30А (по нормали МН 2734-62) [таблицы, стр.529].

       Общая высота масляной ванны будет равна

,

где U – объём масла, мм³,

(L-2d) – внутренняя длина корпуса,

(B-2d) – внутренняя ширина корпуса.

 

мм

принимаем (y+h_M) = 85 мм.

       

       Максимальная  высота редуктора равна

,

где d_a2 – внешний диаметр большего зубчатого колеса.

мм

       Конструктивные  размеры элементов корпуса редуктора  и диаметров винтов и болтов сводим в таблицу 7.1. 

Таблица 7.1 

Значения  конструктивных элементов корпуса редуктора