3.1 Компоновочные расчёты валов из условия кручения и их предварительное конструирование

1.Быстроходный вал (рис. 3.1).

Диаметр консольной части:

мм.

Принимаем мм.

Диаметр вала под подшипник:

где мм - выбираем по ((1) стр. 43, табл.4.1);

мм.

Принимаем мм.

Диаметр бурта для подшипника:

где мм, - выбираем по ((1) стр. 43, табл.4.1);

мм.

Принимаем мм.

Шестерню выполняем совместно с валом, так как:

, тогда 64,97мм< мм.

2. Тихоходный вал (рис.3.2).

Диаметр консольной части:

мм.

Принимаем мм.

Диаметр вала под подшипник:

где мм - выбираем по ((1) стр. 43, табл.4.1);

мм.

Принимаем мм.

Диаметр бурта для подшипника:

где мм, - выбираем по ((1) стр. 43, табл.4.1);

мм.

Принимаем мм.

Диаметр вала под колесо :

; мм.

Диаметр бурта для колеса:

где мм - выбираем по ((1) стр. 43, табл.4.1);

мм.

Принимаем мм.

Рисунок 3.1 – Быстроходный вал с подшипниками

Рисунок 3.2 – Тихоходный вал с подшипниками

3.2 Компоновочный выбор подшипников и варианта их установки

Тип подшипников назначают в зависимости от направления и величины сил, действующих на подшипник, с учётом практики проектирования и эксплуатации машин.

Для быстроходного вала выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники 308 по ГОСТ 8338-75:

Для тихоходного вала выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники 312 по ГОСТ 8338-75:

3.3 Эскизная компоновка редуктора

Цепь компоновки – определение расстояния между сечениями валов, где приложены нагрузки и действуют реакции опор. Расстояния между условными точками приложения нагрузки и габариты редуктора зависят от:

- конструкции вала, опор и деталей, размещённых на валу;

- расстояния между колесом и внутренней поверхностью корпуса редуктора

мм;

- расстояния между колесом и донной поверхностью корпуса

мм;

- расстояния между ступицей колёс и корпусом

Габариты редуктора определяют размеры быстроходного, промежуточного и тихоходного валов, колёс передач и межосевое расстояние цилиндрической передачи.

Внутренняя ширина корпуса редуктора:

мм;

Компоновочная схема двухступенчатого цилиндрического редуктора изображена на рисунке 3.3.

Быстроходный вал.

мм;

где - ширина венца зубчатого колеса;

мм;

Тихоходный вал.

мм;

мм;

Рисунок 3.3 – Компоновочная схема редуктора

3.4 Схема сил, действующих на валы редуктора

Схема сил, действующих в зацеплении передач редуктора изображена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Схема сил действующих на валы редуктора

3.5 Выбор материала валов и расчёт допустимых напряжений

Выбор материала и термообработки валов определяется критериями работоспособности. Материалы должны обеспечить прочность и в некоторых случаях жёсткость валов и колебаний.

Все валы изготавливаем из стали 40Х.

Механические характеристики стали 40Х быстроходного вала:

- предел прочности материала ;

- предел текучести материала ;

- предел текучести материала при кручении ;

- предел выносливости материала ;

- предел выносливости материала при кручении .

Механические характеристики стали 40Х тихоходного вала:

- предел прочности материала ;

- предел текучести материала ;

- предел текучести материала при кручении ;

- предел выносливости материала ;

- предел выносливости материала при кручении .