4 Розрахунок валів

Задача розрахунку: визначити лінійні і діаметральні розміри валів.

4.1 Орієнтовний розрахунок валів

Вихідні дані:

- обертаючі моменти на валах: Т_ІІ, Нм;

Т_ІІІ, Нм.

Орієнтовний розрахунок виконують умовно тільки на кручення, а вплив на міцність вала згину, концентрації напружень і характеру навантаження компенсують зниженням значення допустимого напруження на кручення.

Діаметри валів

,

де Т_i – обертаючий момент на валу, Нм;

[]_кр – допустимі напруження кручення, []_кр = 15…25 МПа.

В редукторах вали встановлюють на підшипниках кочення. Тому одержані діаметри валів треба погодити з діаметром внутрішнього кільця підшипника.

Для встановлення валів редуктора попередньо приймаються підшипники кулькові однорядні радіальні легкої серії зовнішніх діаметрів по ГОСТ 8338–75. Основні розміри підшипника зображено на рисунку 11, їх чисельні значення приведені в таблиці 14.

Рисунок 11 – Спрощене зображення підшипника

Таблиця 14 – Розміри підшипників кулькових радіальних однорядних В міліметрах Номер підшипника d D B dr, min 204 20 47 14 25 205 25 52 15 30 206 30 62 16 35 207 35 72 17 42 208 40 80 18 47 209 45 85 19 52 210 50 90 20 57 211 55 100 21 62 212 60 110 22 67 213 65 120 23 72 214 70 125 24 77 215 75 130 25 82 216 80 140 26 90

Форма валу по довжині визначається розподілом навантаження і умовами технології виготовлення і збірки. По умові міцності допустимо і доцільно конструювати вали перемінного перетину, що наближаються до тіл рівного опору. Практично вали виконують ступінчастими (рисунок 12). Ця форма зручна у виготовленні і складанні, а уступи валів можуть сприймати велику осьову силу.

Рисунок 12 – Основні розміри вала

Приймаємо діаметри ведучого вала:

- під підшипниками d_пІІ = d_ІІ;

- під шківом клинопасової передачі d_шк = d_пІІ – 3 мм;

- під шестернею d_ш = d_rІІ.

Приймаємо діаметри веденого вала:

- під підшипниками d_пІІІ = d_ІІІ;

- під півмуфтою d_м = d_ІІІ – 5 мм;

- під колесом d_к = d_rІІІ.

4.2 Ескізне компонування редуктора

Ескізна компоновка редуктора виконується з метою визначення розмірів валів по довжині. При виконанні ескізної компоновки вали зображаються як гладкі стержні. Ескізна компоновка виконується на міліметровому папері бажано в масштабі 1:1 (при комп’ютерному виконанні – на офісному папері формату А4 у будь-якому стандартному масштабі) олівцем в контурних лініях і повинна містити ескізне зображення редуктора і основний надпис.