6.2 Выбор типа соединения зубчатого колеса с валом

Для соединения зубчатого колеса z₂ c промежуточным валом используем призматическую шпонку. По таблице 16 методического пособия [1,стр. 47] в зависимости от диаметра вала определяем ее размеры:

b = 8 мм, h = 7 мм – размеры сечений шпонки

t₁ = 4 мм – глубина паза на валу

t₂ = 3,3 мм – глубина паза на втулке

Длина шпонки l берется на 5…10мм меньше длины ступицы зубчатого колеса, т.е. l = l_СТ – (5…10мм) = 30 – 10 = 20 мм (согласно рекомендации в методическом пособии [1,стр.46 – 49]).

6.3 Выбор подшипников

Исходя из рекомендаций в методическом пособии [1, стр.58 – 60], выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник нормального класса точности 0 средней серии, имеющий следующие размеры и характеристики:

d = 20 мм

D = 52 мм

B = 15 мм

r = 2 мм

С = 12500 Н – динамическая грузоподъемность

С₀ = 7940 Н

n = 12500 об/мин (консистентная смазка)

Вес = 1,4 Н

6.4 Выбор уплотнительных устройств

Промежуточный вал имеет концевой консольный участок, выходящий из корпуса. В таких узлах необходимо обеспечить надежное уплотнение подшипника на валу. Выбор уплотнения связан с величиной окружной скорости скольжения вала в уплотнении

= π (м/с),

где d – диаметр вала [мм] под уплотнением; n – частота вращения вала, об/мин.

= = 0,1884 (м/с)

Согласно методическому пособию [1,стр.61 – 63], для герметизации подшипников, работающих на пластичной смазке при окружных скоростях до 8 м/с применяется уплотнение войлочными (сальниковыми) кольцами. Размеры войлочных колец и канавок для них выбираем в зависимости от диаметра вала по ГОСТу [1,стр.63, табл. 23]:

Внутренний диаметр кольца d = 19 мм

Внешний диаметр кольца D = 30 мм

Ширина кольца b = 3,5 мм

Внутренний диаметр канавки d₁ = 21 мм

Внешний диаметр канавки D₁ = 31 мм

6.5 Конструирование фрагментов корпуса

Толщина стенки корпуса

δ = 0,03 * + (2…4)мм = 0,03 * 123,75 + 2 = 6мм

Крышки подшипников

≈ (D – внешний диаметр подшипника) - длина центрирующего участка (цилиндрического пояска)

= 0,4 = 2,88 мм

= 0,5δ (δ – толщина стенки корпуса) – толщина крышки

= 0,5 * 6 = 3мм

Крышки крепятся к бобышке корпуса резьбовыми крепежными деталями – винтами и шпильками. Исходя из рекомендаций в методическом пособии [1, стр. 68 – 69], для крепления крышек используем винты с цилиндрической головкой. Для их стопорения применяют пружинные шайбы. Диаметр винтов выбирают примерно равным толщине крышки.

Стаканы

δ_ст = 2 + 0,015 D(D – диаметр внешнего кольца подшипника) – толщина стенок стакана

δ_ст = 2 + 0,015 * 52 = 2,8 мм

= 0,5δ_ст = 0,5 * 2,8 = 1,4 мм, - отбортовка

Размеры элементов фланцевого соединения крышки с бобышкой корпуса (выбирают в зависимости от диаметра резьбы винта)

Диаметр резьбы винта

d = , где d_К – диаметр резьбовой детали для соединения двух частей корпуса механизма по плоскости разъема

= 0,9δ δ ≥ 6 мм

= 0,9 * 6 6 = 9,8 мм

d = 0,5 * 9,8 = 4,9 = 5 мм

Диаметр отверстия в крышке под головки винтов

D = 2d = 2 * 5 = 10 мм

Диаметр отверстия в крышке под винт

= 1,05d = 5,25 мм

Конструктивные размеры фланцев крышки и бобышки корпуса

h = (1,3…1,5)d = 1,4 * 5 = 7 мм

h₁ = d = 5 мм

= = 4 * 5 = 20 мм

k = = 1,2 * 5 = 6 мм

c = 0,5k = 0,5 * 6 = 3 мм

Глубина завинчивания винтов в бобышку корпуса

= = 2,2 * 5 = 11 мм

Недорез резьбы и запас резьбы

= = = 2,5 мм

Согласно таблице 25 методического пособия [1, стр. 69], получаем:

Диаметр резьбы винта d = 5 мм

Шаг резьбы Р = 0,8 мм

Диаметр головки D = 8,5 мм

Высота головки k = 3,3 мм

Длина резьбы:

удлиненная b = 25 мм

нормальная b = 16 мм

Длина винта l = 20 мм