Предварительный расчет валов редуктора

 

Предварительный расчет валов редуктора ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала : ее диаметр и длину. Ведущий вал

 

             (3.1)

=27,4 мм

 

где Т₂=82,9 Нм, вращающий момент на валу

τ _adm = 30 МПа

Принимаем диаметр выходного конца вала d_в1=30 мм

Диаметр вала под подшипники принимаем d_п1=35 мм

 

Рисунок 1 – Конструкция ведущего вала

вал ведомый

 

 

где Т₃=321,7 Нм, вращающий момент на валу

 

τ _adm = 30 МПа

 

Принимаем d_в2=40 мм

Диаметр вала под подшипники принимаем d_в2=45 мм

Диаметр под зубчатое колесо d_к2=50 мм

Диаметр буртика d₂=55 мм

 

Рисунок 2 – Конструкция ведомого вала

электродвигатель шпонка подшипник вал

Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерня выполняется за одно целое с валом

 

d₁=56 мм

d_а1=60 мм

d_f1=51 мм

b₁=60 мм

Колесо кованное

 

d₂=224 мм

d_а2=228 мм

b₂=56 мм

 

Диаметр ступицы

 

d_ст=1,6 d_к2

d_ст=1,6·50=80 мм

 

Длина ступицы

 

L _ст=(1,2…1,5) d_к2

L _ст=(1,2…1,5)50=60..75  (3.2)

 

Принимаем L _ст=70 мм

Толщина обода

 

δ=(2,5…4) m_n     (3.3)

δ=(2,5…4)2=5…8 мм

 

Принимаем δ=8 мм

Толщина диска       (3.4)

 

С=0,3 b₂

С=0,3·56=16,8

 

Принимаем С=18 мм

Эскизная компоновка

 

Компоновку проводят в2 этапа.1-ый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Примерно посередине листа параллельно его длиной стороне проводим горизонтальную осевую линию, затем 2 вертикальные линии – оси валов на расстоянии α_W =140 мм.

Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников, шестерня выполнена за одно целое с валом, длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса. Принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А₁ = 1,2 δ . Принимаем зазор окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А = δ . Назначаем радиальные шарикоподшипники легкой серии.

 

Таблица – 4 Шарикоподшипники радиальные однорядные, мм ГОСТ 8338-75

УО подшипников	d	D	В	Грузоподъемность,кН
				Сo	Сor
207	35	72	17	22,5	13,7
209	45	85	19	32,2	18,6

 

Подбор и проверочный расчет шпонок

 

Для соединения вала с деталями передающих вращение, кручение принимаем призматические шпонки из стали имеющие σ_в≥600 МПа – сталь 45, по таблице 8.9 [4;с.171].Длину шпонки назначаем из стандартного ряда, так чтобы она была несколько меньше длины ступени.

Таблица5 – Шпонки призматические, мм ГОСТ 23360-78

Диаметр вала,d	Сечение вала	Глубина паза вала t1	Глубина паза втулки t1	Фаска º
30		5	3,3	0,25 – 0,40
50		5	3,3	0,25 – 0,40
40		5	3,3	0,25 – 0,40

 

Вал ведущий, d=30 мм

Расчетная длина шпонки

 

 

Принимаем L=30 мм

Напряжение смятия

 

 

Вал ведомый

Для ступени вала под колеса при

 

Принимаем L=55 мм

Напряжение смятия

 

 

 

Для ступени вала под муфту при

 

 

Принимаем L=60 мм