4. Анализ полученных данных и выбор оптимальной компоновки редуктора

Для выбора оптимального варианта рассчитаем для всех шести вариантов объем и массу. Компоновка редуктора представлена на рисунке 2,

где - диаметр шестерни быстроходной ступени,

- диаметр колеса быстроходной ступени,

- диаметр шестерни тихоходной ступени,

- диаметр колеса тихоходной ступени,

- ширина колеса быстроходной ступени,

- ширина колеса тихоходной ступени,

- межосевое расстояние,

Объем редуктора определим по формуле

где

Массу редуктора определим по формуле

где - коэффициент пропорциональности, для стальных зубчатых колес можно принять равным 6,12, кг/дм3

1 Вариант

2 Вариант

3 Вариант

4 Вариант

По полученным данным объемов и масс построим график для всех четырех вариантов и по графику определим оптимальный вариант редуктора

Рисунок 2 – График объемов и масс

По графику видно, что оптимальным является второй вариант, т. к. он имеет наименьший объём и небольшую массу.

5.Графическое оформление результатов по оптимальному варианту

5.1 Геометрический расчет передач редуктора

Геометрический расчет выполняется в минимальном объеме. Определению подлежит: делительные и начальные диаметры колес, диаметры окружностей вершин, угол зацепления, коэффициент торцевого перекрытия. Все колеса нарезаются реечным инструментом или долбяком с исходным контуром по ГОСТ 13755-81 с параметрами: угол профиля ; коэффициент головки зуба ha*=hf*=1; коэффициент радиального зазора с*=0,25.

Для быстроходной ступени

Угол зацепления

Делительные диаметры:

Диаметры вершин

Диаметры впадин

Начальные диаметры

Коэффициент перекрытия

где

тогда

Для тихоходной ступени .

Угол зацепления

отсюда

Делительные диаметры:

Диаметры вершин

Диаметры впадин

Начальные диаметры

Коэффициент перекрытия

5.2 Конструирование валов редуктора

Для быстроходного вала:

• основной диаметр

мм,

учитывая, что d_эд = 32 мм, примем d = d_б = 32 мм;

• диаметр цапфы вала под подшипником

d_п = d + 2t_цил = 32+21,8 = 35,6 мм,

округляем до большего, кратного пяти, и принимаем d_п = 40 мм.

• диаметр буртика для упора кольца подшипника

d_бп = d_п + 3r = 40+32,5 =47,5 мм,

примем d_бп = 48 мм;

• диаметр шейки вала в месте установки зубчатых колес

d_к  d_бп = 48 мм,

примем d_к = 48 мм;

• длина посадочного участка вала

L_мб = 1,5d = 1,532 = 48 мм;

• длина промежуточного участка

L_кб = (1…1,4)d_п = (40…56) мм;

Для промежуточного вала:

• диаметр в месте установки зубчатых колес

мм,

• диаметр цапфы вала под подшипником

d_п ≤ d_к = 35 мм,

для стандартизации деталей редуктора, с учетом малой разности цен на подшипники, примем d_п = 40 мм;

• размер фаски при d_к = 40 мм примем f = 1,2 мм;

• размер радиуса закругления r = 2,5 мм;

• диаметр буртика для упора кольца подшипника

d_бп = d_п + 3r = 40+32,5 =47,5 мм,

примем d_бп = 48 мм;

• диаметр буртика для упора колеса

d_бк = d_бп + 3f = 48 + 31,2 = 51,8≈ 52 мм;

Для тихоходного вала:

• основной диаметр

мм,

примем d=36 мм;

• диаметр цапфы вала под подшипником

d_п = d + 2t_цил = 36+23,5 = 43 мм,

округляем до большего, кратного пяти, и принимаем d_п = 45 мм.

• диаметр буртика для упора кольца подшипника

d_бп = d_п + 3r = 45+33,0 = 54 мм,

примем d_бп=55 мм;

• диаметр шейки вала в месте установки зубчатых колес

d_к  d_бп = 55 мм,

примем d_к = 55 мм;

• диаметр буртика для упора колеса

d_бк = d_к + 3f = 55 + 32,0 =61 мм,

примем d_бк =62 мм;

• длина посадочного участка вала

L_мб = 1,5d = 1,536 = 54 мм;

• длина промежуточного участка

L_кб = (0,8…1,2)d_п = 36…54 мм;\

Рисунок 3– Эскиз валов