Расчет и конструирование деталей редуктора

5.1 Предварительный расчет валов

Быстроходный вал (ведущий):

(5.1)

где: [τ] – допускаемое напряжение на кручение

Т – вращающий момент рассчитываемого вала, Н мм

d_В1– диаметр выходного конца ведущего вала, мм

Принимаем d_В1=48мм.

Диаметр под подшипник d_п1=55мм.

Диаметр под шестерни d_ш1=60мм.

Определяем диаметр ведомого вала:

(5.2)

Принимаем d_В2=75мм.

Диаметр под подшипник d_п2=80мм.

Диаметр под колесо d_к2=85мм.

Принимаем по ГОСТ 6636-80.

 

5.2 Конструирование зубчатых колес

Определяем диаметр ступицы колеса:

(5.2.1)

d_к2-диаметр вала под колесом, мм

Определяем длину ступицы колеса:

(5.2.2)

Принимаем l_ст=120мм.

Определяем толщину обода колеса:

(5.2.3)

Принимаем δ₀=14.

Определяем диаметр обода колеса:

(5.2.4)

Определяем толщину диска колеса:

(5.2.5)

h=(1,3…1,5)*F=1,3*4=5,

F=если dколеса ровна от 50 до 80 то 3, если от 80 до 120 то ровна 4

5.3 Определение основных размеров корпуса и крышки редуктора

Определяем толщину стенки корпуса и крышки редуктора:

где: δ – толщина стенки корпуса редуктора, мм

δ₁ – толщина стенки крышки редуктора, мм

(5.3.1)

а_ω – межосевое расстояние редуктора, мм

Принимаем δ=8мм.

Определяем толщину верхнего фланца крышки редуктора:

(5.3.2)

b – толщина фланца корпуса и крышки редуктора, мм

Определяем толщину нижнего пояса корпуса редуктора без бобышек:

(5.3.3)

Определяем толщину ребер основания редуктора:

(5.3.4)

 

Определяем диаметр фундаментальных болтов в основании редуктора:

(5.3.5)

Принимаем ближайшее значение стандартного ряда:

Определяем диаметр болтов, устанавливаемых около подшипниковых гнезд:

(5.3.6)

Принимаем ближайшее значение стандартного болта:

Определяем диаметр болтов, устанавливаемых на фланцах редуктора:

(5.3.7)

Принимаем ближайшее значение стандартного болта:

 

Расчет шпоночных соединений

Для соединения вала с деталями, передающими вращение, часто применяют призматические шпонки из стали.

Мы подберем по размерам нужные нам шпонки и проверим их на смятие.

По справочным данным и рассчитанным ранее диаметрам подбираем размеры шпонок. Из стандартного ряда выбираем длины шпонок так, чтобы она была несколько меньше длины ступицы (примерно 5 – 10 мм). Данные по шпонкам сводим в таблицу №3

Проверяем наши шпонки на смятие.

[Н/мм²] (5.4.1)

t₁ – глубина шпоночного паза, мм

h – высота шпонки, мм

l – длина шпонки, мм

b – ширина шпонки, мм

полученные значения должны выполнять условие: .

Таблица №2 – Данные подбора шпонок

d	b x h x l мм.	t1,мм	Т, Н мм	l,мм
	14x9x80	5,5
	20x12x125	7,5
	22x14x110

 

Условие прочности соединения на смятие выполняется.

Подбор подшипников

Радиальные однорядные шарикоподшипники воспринимают радиальные и ограниченные осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала. Подшипники допускают перекосы валов до 10'; по сравнению с подшипниками других типов имеют минимальные потери на трение; фиксируют положение вала относительно корпуса в двух осевых направлениях. Выбор рационального способа крепления подшипников на валу и в корпусе зависит от типа подшипника, величины и направления действующих нагрузок, частоты вращения, условий монтажа и демонтажа и т.п. В тех случаях, когда на подшипник не действует осевая нагрузка и необходимо предотвратить случайное смещение подшипника.

В цилиндрических прямозубых передачах нет постоянных усилий, однако они могут возникнуть случайно. В связи с этим рекомендуется одну из опор в узле фиксировать. Данные по подшипникам сводим в таблицу №3.

Таблица №3 – Данные подбора шарикоподшипников

№ подшипника	dп	D	B	C(кН)	C0(кН)

 

Рисунок 4 – Подшипник радиальный шариковый однорядный