3. Выбор подшипников.

В качестве опор для валов цилиндрического косозубого редуктора с межосевым расстоянием менее 200 мм выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии ГОСТ 8338-75 [рекомендации, 2, стр. 115]

Для быстроходного вала подшипник № 210

d = 50 мм; D = 90 мм; В = 20 мм; C_r = 35,1 кН; С_0r = 19,8 кН [2, стр. 432, табл. К27]

Для тихоходного вала подшипник № 215

d = 75 мм; D = 130 мм; В = 25 мм; C_r = 66,3 кН; С_0r = 41,0 кН [2, стр. 432, табл. К27].

6. Конструирование зуб чатого колеса.

b₂

С

l_ст

Рисунок 5 Конструкция зубчатого колеса.

Геометрические параметры обода.

Диаметр d_a2 = 308,5мм (п.4.2)

Толщина (61)

где m = 2,25 мм(п. 4.2)

b₂ = 57 мм (п.4.2)

Геометрические параметры ступицы.

Внутренний диаметр (п. 6.3.2)

Наружный диаметр (62)

Толщина ступицы (63)

Длина ступицы (64

Геометрические параметры диска.

Толщина диска (65)

Радиусы закруглений и уклон: ;

6. Эскизная компоновка (приложение а)

6. Расчет соединений

9.1 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений

Проверке подлежат шпонка на быстроходном валу под шкивом клиноременной передачи и две шпонки на тихоходном валу – под колесом и под муфтой.

Для выходной ступени быстроходного вала подбираем призматическую шпонку 12*8*50, t₁ = 5 мм ГОСТ 23360-78.

Для выходной ступени тихоходного вала подбираем призматическую шпонку 18*11*80, t₁ = 7 мм ГОСТ 23360-78.

Под зубчатым колесом на тихоходном валу подбираем призматическую шпонку 22*14*100, t₁ = 9 мм ГОСТ 23360-78.

Напряжение смятия, Н/мм²:

(66)

[2, стр. 266]

Напряжение среза, Н/мм²:

(67)

где k_A – коэффициент внешней динамической нагрузки.

допускаемое напряжение среза.

Принимаем k_A=1,1для нагрузок средней неравномерности.

Напряжение смятия шпоночного соединения на выходной ступени быстроходного вала:

условие прочности выполняется.

Напряжение среза для соединения призматической шпонкой на выходной ступени быстроходного вала, Н/мм²:

Напряжение смятия шпоночного соединения на выходной ступени тихоходного вала:

условие прочности выполняется.

Напряжение среза для соединения призматической шпонкой на выходной ступени тихоходного вала, Н/мм²:

Напряжение смятия шпоночного соединения под колесом на тихоходном валу:

- условие прочности выполняется.

Напряжение среза для соединения призматической шпонкой под колесом тихоходного вала, Н/мм²:

9.2 Расчет соединений с натягом

Расчет и подбор посадки зубчатого колеса на тихоходный вал редуктора.

Определяем среднее контактное давление на посадочную поверхность, Н/мм²:

(68)

где К=4 – коэффициент запаса сцепления деталей (под шкив ременной передачи) [2, стр.194].;

f – коэффициент трения сцепления;

Т ₂ = 853 Н*м (п. 2.2)

L=L_СТ =100 мм (п.7)

d =d₃ = 85 мм (п. 6.3)

Колесо и вал изготовлены из стали, поэтому f=0,08[2,стр.196, табл.10.13]

Определяем коэффициенты жесткости материала колеса и вала:

(69)

(70)

где d =85 мм d₁ – диаметр отверстия посадочной детали.

d₂ =d_СТ = 130мм (п.7)

μ=0,3 - коэффициент Пуассона для стали, [2,стр.196, табл.10.14]

Так как вал сплошной, то d₁=0;

Определяем деформации деталей Δ, мкм:

(71)

где Е₁ = Е₂ = 2,15*10⁵ Н/мм² – модуль упругости стали, [2,стр.196, табл.10.14]

Определяем поправки на обмятие микронеровностей, мкм:

(72)

где Ra₁ и Ra₂ – среднее арифметическое отклонение профиля микронеровностей посадочных поверхностей отверстия и вала, мкм. [2, стр.324, табл. 13.13]

Определяем минимальный требуемый натяг [N]_min, для передачи вращающего момента:

(73)

Определяем максимальное контактное давление, допускаемое прочностью охватывающей детали, Н/мм²:

(74)

где σ_Т2 =540 Н/мм² – предел текучести материала зубчатого колеса.

Определяем максимальную деформацию соединения, допускаемую прочностью охватывающей детали [Δ]_max, мкм:

(75)

Определяем максимально допустимый натяг соединения, гарантирующей прочность охватывающей детали, мкм:

(76)

Выбираем стандартную посадку по условию прочности:

[N]_min^станд > [N]_min=82,6 мкм

[N]_max^станд < [N]_max=231,2мкм

Выбираем стандартную посадку [2, стр.198, табл. 10.15].

Определяем давление от максимального натяга выбранной посадки, Н/мм²:

(77)

Для выбранной посадки определяем силу запрессовки Н:

(78)

где f_П – коэффициент трения при запрессовке, f_П=0,2;