3.5. Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора

Выбираем материал для валов редуктора - сталь 40Х, термообработка - улучшение. Твердость НВ269…302 (табл. П5).

Определяем диаметры ступеней быстроходного вала (вал-шестерня) (рис. 3.4).

Р и с. 3.4. Типовая конструкция быстроходного вала редуктора

Диаметр выходного конца, мм,

d_в1= ,

где [τ]_к=20… 25МПа - допускаемое напряжение кручения.

Для соединения быстроходного вала с валом электродвигателя стандартной упруговтулочной пальцевой муфтой (МУВП) обеспечиваем условие d_в1≥(0,75…0,8)d_дв, где d_дв - диаметр вала электродвигателя (табл. П3). Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда (табл. П34).

Диаметр вала под подшипник, мм,

d_П1=d_в1+2t₁,

где t_l - высота буртика вала (см. рис. 3.16). Принимаем целое число, кратное 5.

Диаметр упорной ступени вала, мм:

d_У1=d_П1 + 2t₁.

Определяем диаметры ступеней тихоходного вала редуктора (рис. 3.5).

Диаметр выходного конца, мм,

d_в2= .

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда.

Диаметр вала под подшипником, мм,

d_П2=d_в2+2t₁.

Принимаем целое число, кратное 5.

Р и с. 3.5. Типовая конструкция тихоходного вала редуктора

Диаметр вала под колесом, мм,

d_к2=d_П2+2t₁.

Диаметр упорной ступени вала, мм,

d_У2=d_к2+2t₁.

Цель эскизной компоновки - определение положения элементов передач относительно опор (подшипников). Эскизная компоновка (рис. 3.6) выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД на миллиметровой бумаге формата А1 карандашом в тонких линиях, желательно в масштабе 1:1, и должна содержать одну проекцию - разрез по осям валов. Шестерня и колесо вычерчиваются в виде прямоугольников. Длина ступицы колеса принимается равной ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника. Зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса Δ₁=1,2δ, где δ=0,025а_w+1 - толщина стенки корпуса редуктора, δ≥8. Зазор от окружности вершин зубьев колеса (шестерни) до внутренней стенки корпуса Δ₂=δ. Если диаметр окружности вершин зубьев шестерни меньше наружного диаметра подшипника, то Δ₂ надо откладывать от наружного кольца подшипника. Зазор между днищем корпуса и поверхностью колеса Δ₀ ≥ 4δ.

Р и с. 3.6. Пример эскизной компоновки цилиндрического редуктора

Предварительно выбираем радиальные шариковые подшипники (табл. П35) и схему установки «враспор» (табл. П36). Параметры подшипников средней (легкой) серии выбираем по диаметру d_П1 и d_П2 (табл. П37) и заносим их в табл.3.4.

Таблица 3.4

Параметры подшипников

Вал	Подшипники
	Обозначение	d∙D∙B(T), мм	Сr, кН	С0, кН	α, град	е
Быстроходный Б1 Тихоходный Т2

Расстояние от внутренней стенки корпуса до торца подшипника ∆₃=8…12мм при смазывании подшипников пластическим смазочным материалом (окружная скорость колеса V<2м/c, в труднодоступных местах, а также для опор вертикального вала) и ∆₃=5мм при смазывании подшипников разбрызгиваем масла, залитого в картер, вращающимся зубчатым колесом.

Расстояния а₁(а₂) от торца подшипника быстроходного вала до точки приложения его радиальной реакции определяются по формулам:

а=В/2 - для радиальных шариковых подшипников;

а= - для радиально-упорных шариковых подшипников;

а= - для конических роликовых подшипников.

Величины В, Т, d, D, α и е выбираем из табл. 3.4.

Расстояние от точки приложения радиальной реакции подшипника до точки приложения силы давления цепной передачи (сил в зацеплении открытой зубчатой передачи) (см. рис. 2.1)

l₃=1,25d_П2+0,625d_в2 – В₂(Т₂)+а₂.

Расстояние от точки приложения радиальной реакции подшипника до точки приложения силы давления ременной передачи

l₀=1,25d_П1+0,65d_в1 – В₁(Т₁)+а₁.

Измерением находим расстояние между реакциями в опорах быстроходного вала 2l₁ и тихоходного вала 2l₂.