ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

Расчет валов выполняем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:

Ведущего: M_К1 = M₁ = 52.3 ^. 10³ Н^.мм

Ведомого: M_К2 = M₃ = 201.8 ^. 10³ Н^.мм

Ведущий вал.

Определим диаметр выходного конца вала по формуле:

 (6.16[1, c.94])

где: [t_к] – допускаемое напряжение на кручение. Для материала валов - сталь 40Х нормализованная и учитывая влияние изгиба от натяжения ремня, принимаем пониженное значение [t_к] = 20 МПа.

М₁=52.3Н/мм².–вращающий момент на ведущем валу (валу шестерни), М₁ =52.3 Н/мм².

Принимаем d_в1 = 30 мм, согласно стандартного ряда по ГОСТ 6636-69 [1, c.95].

Примем диаметр вала под подшипниками d_п1 = 35 мм.

Ведомый вал.

Определим диаметр выходного конца ведомого вала.

Принимаем [t_к] = 25 МПа.

Вращающий момент на ведомом валу (валу колеса) М₂ = 135,286 кН/мм.

Диаметр выходного конца ведомого вала

Выбираем больший диаметр вала из стандартного ряда значений по ГОСТ 6636-69 [1, c.95]., d_в2 = 38 мм.

Примем диаметр вала под подшипниками d_п2 = 45 мм, под зубчатым колесом d_к2 = 50 мм. Диаметры остальных участков валов назначаются, исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

Таблица 3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗМЕРОВ ЗУБЧАТОЙ ПАРЫ, КРЫШКИ И КОРПУСА РЕДУКТОРА

Способ получения заготовок зубчатых колес: ковка, объемная штамповка [1, c.230]. Материал – сталь 45 с термообработкой улучшением. Размеры зубчатых колес определяем по формулам, приведенным в таблице 8.1 [1, c.148]:

Сравнительно небольшие размеры шестерни позволяют выполнить шестерню заодно с валом.

Шестерня.

Число зубьев шестерни z₁ = 19.

Длина зуба b = 34 мм.

делительный диаметр шестерни d_е1 = 43.33 мм.

Средний делительный диаметр шестерни d₁ = 61,11 мм.

Внешний диаметр шестерни d_ae1 = 47.33 мм.

Колесо.

Коническое зубчатое колесо кованое.

Число зубьев z₂ = 95

Посадочный диаметр вала под колесом d_к2 = 45 мм.

 Внешний делительный диаметр колеса d_e2 = 220.67 мм.

Средний делительный диаметр колеса d₂ = 216,67 мм.

Диаметр ступицы d_ст » 1,6 d_K2 = 1,6 ^. 50 = 80 мм.

Длина ступицы: l_ст = (1,2¸1,5) ^. d_K2 = (1,2¸1,5) ^. 50 = 60¸90 мм. Окончательно принимаем l_ст = 60 мм.

Толщина обода d₀ = (2.5¸4) × m_n = (2.5¸4) ^. 2 = 5¸8 мм. Принимаем окончательно d₀ =6 мм.

Толщина диска С₂ = 0,3 × b₂ = 0.3 × 52 = 15,6 мм. Окончательно принимаем значение С₂ = 16 мм.

Корпусные размеры.

Материал корпуса и крышки редуктора - СЧ-15. Способ изготовления корпусных деталей – точное литье [1, c.238]. Определим конструктивные размеры корпусных и крепежных деталей редуктора по формулам, приведенным в таблицах 8.3 [1, c.157]:

Толщина стенок корпуса редуктора  δ = 0,025×a +1 = 0,025 ^. 130+ 1 = 4,25 мм.

Принимаем δ = 8 мм.

Толщина крышки редуктора  δ₁ = 0,02×a +1 = 0,02 ^. 130 + 1 = 3,6 мм.

Для обеспечения жесткости и прочности конструкции принимаем окончательное значение δ₁ = 8 мм.

Толщина верхнего фланца корпуса b = 1,5δ =1.5×8= 12 мм.

Толщина нижнего фланца крышки b₁ = 1,5δ₁ =1,5×= 12 мм.

Толщина нижнего пояса корпуса без бобышки [7, c.240], [1, c.445-446]:

p = 2,35 δ = 2,35 ^. 8 = 18,8 мм.

Принимаем значение p = 20 мм.

Диаметр фундаментных болтов

d₁ = (0,03¸0.036)a + 12 =(0,03¸0.036)×130 + 12 =15.9¸16.68 мм. Принимаем фундаментные болты с резьбой М16.

Диаметр болтов, крепящих крышку подшипникового узла к корпусу: d₂ = (0,7 ¸ 0,75) d₁ =(0,7 ¸ 0,75) ×16= 11.2 ¸ 12 мм. Принимаем болты с резьбой М12.

Диаметр болтов, соединяющих крышку с корпусом: d₃ = (0,5 ¸ 0,6) d₁ =(0,5 ¸ 0,6) ×16= 8 ¸ 9.6 мм.

Принимаем болты с резьбой М8.