Проектирование тихоходного вала
Эскизная компоновка тихоходного вала изображена на рис. 4.
Рис. 4. Схема тихоходного вала
___________________________
* Длину участка l1 можно определить в зависимости от диаметра d2: при d2 равном от 20 до 30 мм принимают l1=42 мм; при d2 равном от 32 до 40 мм l1=60 мм; при d2 > 40 мм l1=85 мм.
Определение диаметральных размеров тихоходного вала
Диаметр d5 определяется по приближенной формуле:
d5 =
(140…150)
=(140…150)*
=40,18…43,05мм
(округлить до целого числа из стандартного ряда),
где Р2 – мощность на тихоходном валу, кВт (см. п.6 расчета); п2 – частота вращения, мин-1 (см. п. 5 расчета); Диаметр d5 округляется до ближайшего больше целого числа, что необходимо для компенсации ослабления вала шпоночным пазом. d5=42мм
Диаметр d6 определяется также, как и диаметр d3 по формуле:
d6 = d5 + х = 42+8=50 мм и должно получиться число, оканчивающееся на 0 или 5, т.к. на этом участке вала устанавливают подшипники (х ≥ 3).
Диаметр d7 = d6 + 5 = 55 мм
Диаметр d8 = d7 + 5 = 60 мм
Определение линейных размеров тихоходного вала
Длину участка вала l5 можно также определить по приближенной формуле
l5 ≈ 1,5 d5 =1,5*42= 63 мм
Длина участка вала l6, как и длина быстроходного вала l2, может быть принята предварительно
l6 = 50…60= 60 мм
с последующей корректировкой после вычерчивания подшипникового узла. Длина участка вала l7 определяется по формуле:
l7 = b2 + 10…15= 64+10=74 мм,
где b2 – ширина колеса, полученная при расчете зубчатых передач (см. п. 14 расчета).
Размер Δ = 8…10 мм, принимаем Δ =10 мм
l8 = Вподш + 2…3 мм.
Принимаем l8 = 27+3=30 мм
Определив
таким образом размеры валов, вычерчивают
их на эскизной компоновке и замеряют
размеры а,
в, с, и а´,
в´, с´ между
точками А,
В, С, Д и
А´, В´, С´, Д´ тихоходного
и быстроходного валов соответственно
(рис. 3 и 4). Можно считать, что точки А´
и С´
находятся от ступени вала на расстоянии,
равном половине ширины подшипника, т.е.
l9
=
9…11
мм, а точки А
и С
находятся на l10
= 10…12 мм.
Точка
В´
находится в середине размера b1,
а точка В
находится на расстоянии l11
=
.
Точки Д´ и Д находятся в середине размеров l1 и l5 соответственно.
Вычерчивание быстроходного и тихоходного валов редуктора на эскизной компоновке
При вычерчивании валов на эскизной компоновке необходимо согласовать положение входного конца быстроходного вала и выходного конца тихоходного вала с заданием. На этом же этапе предварительно намечают контуры подшипников. Вначале предполагают установку шариковых подшипников средней серии (табл. П5 стр. 177).
Выбор материалов для изготовления валов
Прежде чем приступить к расчету валов, необходимо выбрать материал для его изготовления.
Для быстроходного вала, который чаще всего выполняется как вал-шестерня, т.е. из того же материала, что и шестерня, материал уже задан (сталь 35ХМ) (см. п.10 расчета), а тихоходный вал может быть изготовлен либо из углеродистых сталей марок 35, 40, 45, 50, либо из легированных сталей марок 35Х, 40Х, 40ХН, 35ХГСА и др. (таблица 1). Выбрали для тихоходного вала сталь 40Х.
Следует обратить внимание, что механические свойства материалов, приводимые в различной справочной литературе, зависят от термообработки, способа получения заготовки, размеров заготовки и др.
Таблица 1