Проектный расчет валов редуктора

 

Проектный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал:

Диаметр выходного конца по формуле

(1.39)

где [t_к] - допускаемое напряжение на кручение примем 20 МПа с учетом того, что ведущий вал испытывает изгиб от натяжения клиноременной передачи.

Примем ближайшее большее значение из стандартного ряда.

Диаметр вала под подшипниками согласовываем с ГОСТом на подшипники

, (1.40)

Шестерню выполним за одно целое с валом.

 

Рисунок 3.3 Конструкция ведущего вала.

 

Ведомый вал:

Допускаемое напряжение на кручение [t_к] =25 МПа.

Диаметр выходного конца вала

(1.41)

 

Рисунок 3.4 Конструкция ведомого вала

 

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда

(табл. 19.1 [1]).

Диаметр вала

под подшипниками

d_п2=d_в2+5 мм=34+5=39мм

под зубчатым колесом

d_к2= d_п2+5 мм=40+5=45мм

Диаметры остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

 

 

Конструктивные размеры шестерни и колеса

 

Шестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше:d_1=39,997; d_а1=52,496; b₁₌₆₉.

Колесо кованое: d_2=119,993; d_а2=152,491; b₂₌₆₄.

Диаметр ступицы

d_ст. = 1,6 d_к2=1,6·45=72мм (1.42)

длина ступицы

l_ст. = (1,2…1,5)d_к2=1,2·45=64мм (1.43)

Толщина обода

d_о = (2,5…4)m_n=2,5·1,25=4мм (1.44)

Толщина диска

С = 0,3 b₂=0,3·64=19,2мм≈20мм (1.45)

 

 

Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора

 

Толщина стенок корпуса и крышки редуктора:

d = 0,025 а_w+1=0,025·80+1=3мм (1.46)

d₁ = 0,02 а_w+1=0,02·80+1=2,6мм (1.47)

Во всех случаях d ³8 мм и d₁ ³8 мм.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки

b = 1,5 d=1,5·8=12мм (1.48)

нижнего пояса корпуса

р = 2,35 d=2,35·8=18,8мм (1.49)

Диаметры болтов:

фундаментных

d₁ = (0,03…0,036) а_w+12=0,03·80+12=16мм (1.50)

крепящих крышку к корпусу у подшипников

d₂ = (0,7…0,75) d₁=0,7·16=12мм (1.51)

соединяющих крышку с корпусом

d₃ = (0,5…0,6) d₁=0,5·16=10мм (1.52)

Диаметры болтов принимаем по ГОСТу на болты.

1.6 Предварительная компоновка редуктора

(рис. 1.6)

 

Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора; желательно масштаб 1:1, чертить тонкими линиями.

Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии – оси валов на расстоянии а_w.

Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников.

 

Рисунок 1.6 Предварительная компоновка редуктора

 

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса

А₁= 1,2 d; при наличии ступицы зазор берется от торца ступицы;

б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А=d;

в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А=d; если диаметр окружности вершин зубьев шестерни окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние А надо брать от шестерни.

Предварительно намечаем подшипники; габариты которых выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников d_п1 и d_п2 по таблицам ГОСТов на подшипники.

 

Таблица 1.3

Условное обозначение подшипника	d	D	B	Грузоподъемность, кН
Размеры, мм	С	Со
				25,5	13,7
					17,8

 

Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина составляет y=8…12 мм.

Измерением находим расстояния на ведущем валу l₁ и на ведомом l₂.

Глубина гнезда подшипника l_г»1,5В.

Толщину фланца крышки подшипника D принимают примерно равной диаметру d_о отверстия. Высоту головки болта примем 0,7d_б. Устанавливаем зазор между головкой болта и торцом соединительного пальца цепи в 10 мм. Длину пальца l примем на 5 мм больше шага t.Таким образом, l=t+5 мм.

Измерением устанавливаем расстояние l₃, определяющее положение звездочки относительно ближайшей опоры ведомого вала.