Конструктивные размеры валов, подшипниковых узлов

Для того, чтобы вычертить компоновку редуктора, проверить прочность и жесткость валов, необходимо ориентировочно найти остальные конструктивные размеры его деталей и сборочных единиц.

Зазор между внутренней боковой стенкой корпуса и торцом шестерни или колеса определяется из соотношения,[3, стр.309];

(2.49)

δ - толщина стенки корпуса.

Принимаем зазор между внутренней боковой стенкой корпуса и торцом шестерни или колеса y = 7 мм.

Так как l_СТ > b₁, то размер y берем от торца ступицы. В нашем случае l_СТ=45мм, b₁=32мм , а потому размер у от торца ступицы колеса и от торца шестерни один и тот же.

Расстояние между внутренней стенкой корпуса редуктора и окружностью вершин зубьев колеса и шестерни определяется из соотношения,[3, стр.309];

(2.50)

δ - толщина стенки корпуса.

Принимаем расстояние между внутренней стенкой корпуса редуктора и окружностью вершин зубьев колеса и шестерни y₁ = 15 мм.

Для обеспечения достаточной вместимости масляной ванны картера редуктора расстояние от окружности d_а2 до внутренней стенки картера ориентировочно назначаем из соотношения,[3, стр.309];

(2.51)

δ - толщина стенки корпуса.

Принимаем расстояние от окружности d_а2 до внутренней стенки картера
y₁^' = 2 5 мм.

Длины выходных концов быстроходного l₁ и тихоходного l₂ валов определяются из соотношения,[3, стр.309];

(2.52)

d_В – диаметр вала.

Принимаем длину выходного конца быстроходного вала l₁ = 35 мм.

Принимаем длину выходного конца тихоходного вала l₂ = 50 мм.

Назначаем тип подшипников качения для быстроходного и тихоходного валов, и определяем конструктивные размеры подшипниковых узлов.

Предварительно назначаем конические роликоподшипники, воспринимающие как радиальную, так и осевую нагрузку при работе с умеренными толчками.

При значительной разнице диаметров посадочных участков валов под подшипники (d₁^'' = 24 мм, а d₂^'' = 38 мм) следует ожидать, что для тихоходного вала подойдет более легкая серия подшипника, чем для быстроходного. Здесь типоразмеры подшипников намечаем ориентировочно для возможности компоновки редуктора; в дальнейшем при подборе подшипников по динамической грузоподъемности их параметры будут уточнены.

Ориентируясь на среднюю серию подшипника для быстроходного и легкую серию для тихоходного валов, согласно рекомендациям [3, табл. П41], получаем;

d₁^′′= 24 мм, Т′_max = 19 мм, D₁ = 62 мм;

d₂^′′ = 38 мм, Т′′_max = 20 мм, D₂ = 80 мм.

Коэффициент радиальной нагрузки Х определяется по формуле,[3, стр.309];

(2.53)

d_П – диаметр болтов для крепления крышек подшипников к редуктору.

Принимаем коэффициент радиальной нагрузки .

Размеры определяем по формуле,[3, стр.309];

(2.54)

Т_max – ширина подшипника

Принимаем l₁^' = l₂^' = 30мм.

Расстояние от торца подшипника быстроходного вала до торца шестерни,
по,[3, стр.309]; l₁^'' = 8…18 мм, принимаем l₁^'' = 12 мм.

Размер по,[3, стр.309]; l₁^''' = 8…18 мм, принимаем l₁^''' = 12 мм.

Осевой размер глухой крышки подшипника тихоходного вала l₂^'' = 8…25 мм, принимаем l₂^'' = 15 мм.

Определяем расстояния a₁ и a₂ по длине оси вала от точки приложения сил, возникающих в зубчатом зацеплении, до точек приложения опорных реакций, которые ориентировочно примем на уровне внутренних торцов подшипников в точках А и В оси вала.

Для тихоходного вала расстояние α₂ определяется по формуле,[3, стр.310];

(2.55)

y – зазор между внутренней боковой стенкой корпуса и торцом шестерни,

l_СТ – длина ступицы.

Принимаем α₂ = 30 мм.

Для быстроходного вала расстояние α₁ определяется по формуле,[3, стр.310];

(2.56)

l₁^'' – расстояние от торца подшипника быстроходного вала до торца шестерни,

b₁ – ширина венца шестерни.

Принимаем α₁ = 30 мм.

Определяем габаритные размеры редуктора.

Ширину редуктора определяем по формуле,[3, стр.310];

(2.57)

l₂ – длина выходного конца тихоходного вала,

Т′′_max – ширина подшипника,

y – зазор между внутренней боковой стенкой корпуса и торцом шестерни,

l_СТ – длина ступицы,

l₁^'' – расстояние от торца подшипника до торца шестерни,

l₁ – длина выходного конца быстроходного вала.

Принимаем ширину редуктора В_Р = 235 мм.

Длину редуктора определяем по формуле,[3, стр.310];

(2.58)

К₁ – ширина пояса,

δ – толщина стенки корпуса,

y₁ – расстояние между внутренней стенкой корпуса редуктора и окружностью вершин зубьев колеса и шестерни,

d_α1, d_α2 – диаметры вершин зубьев шестерни и зубчатого колеса,

α_ω – межосевое расстояние.

Принимаем длину редуктора L_Р = 245мм.

Высоту редуктора определяем по формуле,[3, стр.310];

(2.59)

δ₁ – толщина стенки крышки корпуса редуктора,

y₁ – расстояние между внутренней стенкой корпуса редуктора и окружностью вершин зубьев колеса и шестерни,

d_α2 – диаметр вершин зубьев зубчатого колеса,

– расстояние от окружности d_α2 до внутренней стенки картера,

t – толщина нижнего пояса корпуса редуктора.

Принимаем высоту редуктора Н_Р = 170 мм.