4. Вибір конструкції шестерні

Шестерні виготовляють за двома варіантами: знімними (насадними) або як одне ціле з валом (“вал-шестерня”).

Знайдемо відношення:

,

де d_ω1 – діаметр початкового кола шестерні,

d – діаметр вала під шестернею.

Будемо використовувати конструкцію “вал-шестерня” з матеріалу 40Х.

5. Вибір підшипників кочення для швидкохідного вала

При виборі типу і розмірів підшипника враховуються наступні фактори:

1. величина і напрям навантаження на підшипник;

2. характер навантаження;

3. число обертів підшипника;

4. необхідний термін роботи підшипника;

5. вимоги до підшипника, зумовлені конструктивними особливостями вузла машини.

Визначимо радіальне навантаження на підшипники, тобто опорні реакції на сили що діють у зачепленні та в муфті:

Осьове навантаження:

З огляду на невелику величину осьового навантаження швидкохідного вала вибираємо шарикопідшипники радіальні однорядні.

На основі розрахунку швидкохідного вала на міцність вибираємо шарикопідшипник радіальний однорядний, який має такі габаритні розміри:

внутрішній діаметр =4 мм;

базова динамічна вантажопідйомність С = 750 Н.

статична вантажопідйомність С₀ =350 Н

B = 4 мм D = 11 мм

Еквівалентне динамічне навантаження для шарикопідшипників радіальних однорядних визначається за формулою:

,

де F_r - радіальне навантаження;

F_a - осьове навантаження;

X - коефіцієнт радіального навантаження;

Y - коефіцієнт осьового навантаження;

V - коефіцієнт обертання, що дорівнює 1 при обертанні внутрішнього кільця відносно напряму навантаження;

K_σ - коефіцієнт безпеки, за яким враховується вплив динамічного навантаження на довговічність підшипника (K_σ = 1,2) ;

Kt температурний коефіцієнт ,за яким враховується вплив температури на довговічність підшипника (K_t = 1) .

Визначимо невідомі коефіцієнти радіального та осьового навантаження.

Для цього знайдемо відношення:

За таблицею знаходимо значення допоміжного коефіцієнту е, що відповідає даному співвідношенню (е = 0,26).

Відношення є більшим, ніж значення допоміжного коефіцієнту е. Тому приймаємо X = 0,56 , Y = 1,6.

Враховуючи все це, знаходимо еквівалентне динамічне навантаження для даного підшипника:

Р = (0,56ּ1ּ7,2 + 1,6ּ2,1)ּ1,2ּ1 = 8.87 кгс = 0,89 Н

Визначимо довговічність даного підшипника за формулами:

мільйонів обертів

год.

Тобто під час роботи передачі, упродовж всього терміну служби (8750 годин), підшипник не доведеться змінювати жодного разу.

6. Товщина стінки корпуса

Товщина стінки корпуса вибирається, виходячи з наступних міркувань.

Зі зменшенням товщини стінок зменшується витрата металу та вага відливка, підвищуються механічні властивості чавуну у зв’язку зі збільшенням швидкості охолодження, але, з іншого боку, погіршуються умови заповнення форми рідким металом.

Отже, мінімально допустиму товщину стінки литого корпуса вибирають за умовою заповнення форми рідким металом, тобто в залежності від його габаритів (міжцентрової відстані) та складності конфігурації.

Виходячи з цих міркувань, визначаємо товщину стінки нашого мікроредуктора: