Проектирование шестерни и колеса

Определим другие геометрические размеры колесо показанные на рисунке 1. Делительные диаметры:

Делительные диаметры должны удовлетворять условию

.

Диаметры окружности вершин зубьев шестерни и колеса вычисляют по зависимости:

Рассчитывают диаметры окружности впадин зубьев:

Окружное усилие составляет

Радиальную силу рассчитывают по зависимости

Нормальная сила составляет

5 Проектный расчет валов

Наименьший допустимый диаметр ведущего вала определяется из условия из условия прочности на кручение при

Чем меньше передаваемый момент (чем быстроходней вал), тем меньше принимается , т.к. доля крутящего момента в эквивалентном моменте падает.

В нашем случае ведущий вал редуктора соединяется с валом электродвигателя упругой муфтой, полученный расчетом диаметр выходного участка согласовывается с диаметром вала электродвигателя d_{1(табл.4)}. Принимаем стандартное значение

Диаметры остальных участков вала назначаются из конструктивных и технологических соображений, учитывая, например, удобство насадки на вал подшипников, зубчатых колес и т.п. При этом размеры должны браться из стандартного ряда чисел

Тогда:

диаметр вала под уплотнение;

диаметр посадочной поверхности под подшипники;

d1б= d1п +2∙t=30+2∙2,2=34,4≈35мм (t,r,f берем из табл.14)

Диаметр выходного конца ведомого вала

Принимаем .

Тогда диаметры остальных участков вала:

диаметр под уплотнением;

диаметр посадочной поверхности под подшипники;

диаметр посадочной поверхности под колесом;

диаметр бурта;

Рисунок 6 – Быстроходный вал

Рисунок 7 – Тихоходный вал

6 Эскизная компоновка редуктора

6.1 Конструирование валов

Шестерня может быть выполнена с валом как одна деталь (вал-шестерня), если выполняется следующее условие:

,

(42)

где – диаметр окружности впадин шестерни (рисунок 6). Расчет этого размера проводился в пункте 5;

– диаметр буртика (рисунок 6). Рассчитан в пункте 7.

Для рассматриваемого вала . А . Условие (42) выполняется, следовательно быстроходный вал изготавливается как вал-шестерня.

6.2 Предварительный выбор подшипников

В редукторах применяют в основном подшипники качения. Выбор типа подшипника зависит от нагрузок, действующих на вал. В рассматриваемом случае действуют только радиальные силы, поэтому применяем радиальные шарикоподшипники, параметры которых сведем в таблицу 6. Для быстроходного вала выбираем подшипники средней серии, а для тихоходного – легкой серии.

Таблица 6 – Выбор радиальных шарикоподшипников.

Наименование вала	Обозначение подшипника	Размеры, мм				Грузоподъемность, кН
Быстроходный	308	40	90	23	2,5	41	22,8
Тихоходный	206	30	62	16	1,5	19,5	10