Проектировочный расчет валов редуктора

4.1 Из условия прочности только на кручение определяем диаметр выходных концов валов по пониженным допускаемым напряжениям на кручение [τ_к] = 25…30 МПа

 

4.1.1 Диаметр выходного конца ведущего вала d₁, мм:

 

 

где Т₁ – вращающий момент на ведущем валу редуктора, ;

[τ_к] – допускаемое напряжение на кручение . Для ведущего вала рекомендуется принимать [τ_к] = 30 МПа;

Округляем до ближайшего стандартного значения. Принимаем d_в1 = 25 мм.

 

4.1.1.1 Длина выходного конца ведущего вала l₁,мм:

 

4.1.2 Диаметр выходного конца ведомого вала d_в2, мм:

 

 

где Т₂ – вращающий момент на ведомом валу, ;

[τ_к] – допускаемое напряжение на кручение. Для ведомого вала рекомендуется принимать [τ_к] = 25 МПа;

Округляем до ближайшего стандартного значения. Принимаем d_в2 = 42 мм.

 

4.1.2.1 Длина выходного конца ведомого вала l₂,мм:

4.2 Диаметр вала под манжетное уплотнение:

 

4.2.1 Длина участка вала под манжетное уплотнение l^/,мм:

4.3 Диаметр вала под подшипник:

принимаем 35 мм

принимаем 50 мм

Значение d_п округляем до числа кратного 5.

 

4.3.1 Длина участка вала под подшипник l^//, мм:

Для прямозубых передач опорами являются радиальные подшипники:

l^//₁=В= 17 мм; l^//₂=В=20 мм.

где В – ширина кольца подшипника;

Для опор валов принимают радиальные шариковые подшипники;

Для ведущего вала принять подшипники средней серии, для ведомого – легкой.

 

4.4 Диаметр вала около шестерни d^//₁ и под колесом d^//₂:

d^//₁=d_п1+(5...10)мм = 35+10=45мм

d^//₂=d_п2+(5...10)мм = 50+10=60мм

4.4.1 Длина участка вала около шестерни и колеса l^///, мм:

l^///₁=10 мм – расстояние от торца подшипника до торца шестерни

l^///₂=l_ст2+y = 56+12=68мм

где l_ст2 – длина ступицы колеса:

принимаем 56 мм;

y – зазор между торцом подшипника и торцом колеса y = 12 мм.

 

4.5 Для ведомого вала определяем диаметр буртика:

d_б=d^//+10мм = 60+10=70мм

 

4.5.1 Длина буртика: l_б=10…12мм принимаем 12 мм

4.6 Расчетные размеры ведущего и ведомого валов а, мм:

 

КОНСРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Для увеличения прочности и жесткости ведущего вала его изготавливают заодно с валом. Так как шестерню изготавливают вместе с валом (вал-шестерня), то размеры её уже известны.

Конструктивные размеры зубчатого колеса определяют в зависимости от его формы. Форма зубчатого колеса может быть плоской или с выступающей ступицей. В одноступенчатых редукторах колеса выполняют со ступицей, выступающей в обе стороны. Длину ступицы согласуют также с расчетом соединения (шпоночного, шлицевого или соединения с натягом), выбранного для передачи вращающего момента с колеса на вал и с диаметром посадочного отверстия d^// (диаметр вала под колесом).

 

5.1 Определяем длину ступицы, мм:

принимаем 60 мм

5.2 Определяем диаметр ступицы, мм:

принимаем 100 мм

5.3 Определяем толщину обода, мм:

где m – модуль зацепления.

 

5.4 Определяем толщину диска, мм:

где b₂ - ширина венца зубчатого колеса.

5.5 Определяем диаметр диска, мм:

 

Если , то в диске выполняют отверстия.

 

Диаметр отверстий:

принимаем 24 мм

Диаметр окружности, на которой расположены оси отверстий:

Размер фасок по торцам зубчатого венца а по торцам обода и ступицы нужно принимать по таблице 5.1.

 

Таблица 5.1- Стандартные размеры фасок, мм

 

Диаметр ступицы или обода	Cв.20 до 30	Cв.30 до 40	Cв.40 до 50	Cв.50 до 80	Cв.80 до 120	Cв.120 до 150	Cв.150 до 250	Cв.250 до 300
f	1,0	1,2	1,6	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0

 

Принимаем - для ступицы

 

На прямозубых зубчатых колесах фаску выполняют под углом a_ф = 45⁰ .

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА И КРЫШКИ

РЕДУКТОРА

Корпусные детали имеют сложную форму, поэтому изготавливают их чаще всего литьем и вредких случаях методом сварки. Наиболее распостраненным материалом для литых корпусов является серый чугун, а при необходимости уменьшить массу – легкий сплав (силумин).

Корпусная деталь состоит из стенок, бобышек, фланцев, ребер и других элементов, соединенных в единое целое.

Размеры корпусов определяются числом и размерами размещенных в них деталей, относительным их расположением и величиной зазоров между ними. Для удобства сборки корпус выполняют разъемным. Плоскость разъема проходит через оси валов. Нижнюю часть называют корпусом, верхнюю – крышкой корпуса.

 

Размеры элементов корпуса и крышки определяем по следующим зависимостям:

 

6.1 Толщина стенки корпуса редуктора:

 

где а_w - межосевое расстояние.

 

6.2 Толщина стенки крышки редуктора:

 

6.3 Толщина нижнего пояса корпуса редуктора:

Принимаем 20 мм

6.4 Толщина верхнего пояса корпуса редуктора:

6.5 Толщина пояса крышки редуктора:

6.6 Диаметр фундаментных болтов:

Принимаем М18

 

6.7 Диаметр болтов, соединяющих крышку и корпус редуктора около подшипников:

Принимаем М14

6.8 Диаметр болтов, соединяющих корпус и крышку редуктора:

Принимаем М10

6.9 Ширина пояса корпуса и крышки:

6.10 Ширина пояса корпуса и крышки около подшипников:

 

6.11 Ширина нижнего пояса корпуса редуктора:

 

6.12 Диаметр болтов для крепления крышки подшипников:

Принимаем М10

6.13 Диаметр отжимных болтов:

Принимаем М10

 

6.14 Диаметр болтов для крепления крышки смотрового отверстия:

Принимаем М8

6.15 Диаметр резьбы пробки для слива масла:

Принимаем М18