3.3 Определение диаметров ведущего вала в опасном сечении по совместному действию изгиба и кручения

Диаметр в опасном сечении определяется из условия прочности

σ [σ-1]

(62)

где М_экв – приведенный или эквивалентный момент, определяемый по третьей теории прочности,

W_x – момент сопротивления сечения

Откуда находим d_on:

(63)

,

(64)

где – суммарный изгибающий момент,

Т₁ – крутящий момент на ведущем валу.

,

(65)

где M_ymax и M_x – изгибающие моменты в опасном сечении в вертикальной и горизонтальной плоскостях, соответственно.

Найденный диаметр d_оп в опасном сечении должен быть меньше запроектированного диаметра, по которому проходит опасное сечение. Для приведённого примера расчета ведущего вала прямозубой передачи (рисунок 8П)

3.4 Определение опорных реакций и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов ведомого вала

Определение опорных реакций и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов выполняется по зависимостям, приведенным в п. 3.2 согласно расчетным схемам, представленным на рисунках 11П – 14П.

Построение эпюр для ведомых валов прямозубой, косозубой, шевронной передач проводится аналогично. Направление усилий необходимо принять по условию действия сил, приведенных на рисунках 3П и 11П – для прямозубой передачи, 5П и 12П – для косозубой передачи, 7П и 13П – для шевронной передачи.

3.5 Определение диаметра ведомого вала в опасном сечении по совместному действию изгиба и кручения

При выполнении этого пункта расчета следует воспользоваться формулой (62). При этом значения изгибающих моментов и величина крутящего момента соответствуют расчетным значениям, полученным при построении эпюр для ведомого вала.

При расчете по пунктам 3.4, 3.5 необходимо использовать усилия, действующие на ведомый вал (F_t2, F_a2, F_r2), силы давления на вал от цепной передачи (20, 24) или силу от неуравновешенной окружной силы муфты F_М2 и крутящий момент Т₂.

После проведения проверочного расчета валов, необходимо произвести расчет выбранных подшипников качения для ведущего и ведомого валов, в соответствии с рекомендацией [2, с.138].

4 Второй этап компоновки редуктора

Приступая к выполнению второго этапа компоновки редуктора, необходимо выполнить соответствующие расчеты и заполнить таблицу 3П (приложение).

После детальной проработки основных элементов редуктора (зубчатых колес, подшипников и т.д.) в соответствии с рисунками 15П-17П (приложение), вычерчиваются болты (d_с, d_фб) и штифты (d_шт).

Размеры резиновых армированных манжет для валов выбираются в зависимости от диаметра d_п по [2, с.494].

Конструкции маслоуказателя, крышек подшипникового узла и устройства для подъема редуктора разрабатываются студентом самостоятельно по справочной литературе [2, 3, 4, 5] и согласовываются с руководителем проекта.

Приступая к разработке главного вида редуктора (вид спереди), необходимо перенести с вида сверху межосевое расстояние а_w и провести линию разъема корпуса редуктора, проходящую через оси валов (рисунок 4.1). Далее необходимо найти положение линии днища редуктора по размеру ₃ и толщине фундаментной лапы S₃, затем установить верхний уровень масла, необходимый для определения положения устройства для контроля за уровнем масла (рис. 15П).

Размеры необходимые для установления габаритных размеров крышки редуктора. Наружный размер крышки редуктора со стороны колеса описывается радиусом

,

(66)

а со стороны шестерни – радиусом

.

(67)

Учитывая размер  определяется толщина крышки корпуса редуктора.

Откладывая зазор между основанием корпуса лапы и дном U (таблица 3П) и толщину основания корпуса (таблица 3П), находим основание корпуса редуктора.

Толщину дна основания корпуса рекомендуется принимать равной толщине  или меньше на 2 – 3 мм.

Остальные элементы редуктора вычерчиваются по размерам таблица 3П (приложение).

Третий вид (вид сбоку) редуктора (приложение, рис.17П) выполняется по правилам черчения на основе двух построенных проекций.

Необходимые местные разрезы, сечения и разрывы, при вычерчивании редуктора на ватмане, должны соответствовать указанным на рис. 15П – 17П (приложение).

На сборочном чертеже редуктора после проведения второго этапа компоновки необходимо привести следующие данные: габаритные, установочные, и посадочные размеры, а также техническую характеристику изделия, в которой указывают: передаточное число, наибольший крутящий момент на ведомом валу, частоту вращения ведущего вала, характеристику зацепления и технические требования.

На свободном поле чертежа необходимо привести сечения выходных концов ведущего и ведомого валов, соединения зубчатого колеса с валом по шпонкам с указанием необходимых габаритных размеров соединения и посадку шпонки на валу.