4 Проектировочные ориентировочные расчеты валов

Вал I:

= мм,

где Т₃ – вращающий момент на колесе 3, Н·мм;

d – диаметр вала в опасном сечении, мм;

_II – допускаемое напряжение кручения, при втором цикле изменения

напряжения, МПа;

5,2 – коэффициент, учитывающий наличие в сечении вала напряжения

изгиба .

Принимаем: диаметр вала под подшипником d_П =15мм ;

диаметр вала под колесом d_К =16 мм;

диаметр входного конца вала под муфтой d_М =d_П –4=15-4=11мм.

Вал II:

= мм;

Принимаем: диаметр вала под колесом d=24 мм,

под подшипником d_П = 20 мм.

Вал III:

мм;

Принимаем: диаметр вала под подшипником d_П = 45мм ;

под цилиндрическим колесом d = 48 мм;

шлицы под муфтой 8х52х58;

выходной конец вала III под муфтой d_М = d_П – 5= 45-5= 40 мм.

5 Выбор способа и типа смазки подшипников и передач

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей редуктора должны иметь надёжную смазку.

Окружная скорость колеса Z₄ , погружённого в масло

м/с,

где V_a4 – окружная скорость вершин зубьев;

d_а4 – диаметр вершин колеса.

При окружной скорости колеса, погруженного в масло V₄ ≤ 15 м/с можно применить смазку передач окунанием колес (картерную), так как при такой скорости не возможен сброс масляной плёнки с зубьев под действием центробежных сил.

При V₄ > 1 м/с - разбрызгивание масла внутри редуктора настолько интенсивное, что образуется «масляной туман», которого достаточно для смазки неизолированных от внутренней полости редуктора подшипников.

По скорости и контактным напряжениям определяем требуемую вязкость масла : ν=15*10^-6 м²/с [8, таб. 8.2]. По вязкости выбираем сорт масла: Авиационное МС-20.

Необходимый объем масла: V= a·b·c = 4,5·1,8 · 0,9 = 7,3 дм³,

где a – длина внутренней полости редуктора;

b – ширина внутренней полости редуктора;

с – необходимый уровень масла.

6 Первая эскизная компоновка редуктора

6.1 Определение толщины стенки корпуса редуктора

Толщина стенки основания чугунного корпуса червячно-цилиндрического двухступенчатого редуктора [1, с.22 ].:

 = 0,025 · а + 3 = 0,025 · 171,25 + 3 = 7,28 мм.

Из технологических соображений при  < 8 мм принимают  = 8 мм.

Расстояние от колеса до внутренней поверхности стенки корпуса редуктора:

по торцу колеса принимают равным  = 8 мм, по радиусу   1,2 = 1,2·8 =10 мм.

Зазор между колесами на одном валу принимаем равным: /2 = 4 мм.

Зазор между дном корпуса и зубчатым колесом принимаем равным ≥5δ = 5·8 = 40мм.

Толщина стенки крышки чугунного корпуса червячно-цилиндрического двухступенчатого редуктора:

₁ = 0,9 · δ = 0,9 · 7,28 = 6,55 мм , принимаем 7 мм.

6.2 Определение размеров фланцевых болтов и фланцев

Диаметр фундаментных болтов [1, с.22 ]:

d₁  0,03· а + 12мм = 0,03 · 171,25 + 12 = 15,9 мм, принимаем болт d₁ М16,

где а – межосевое расстояние большей передачи.

Диаметр болтов, скрепляющих фланцы корпуса у подшипников:

d₂  0,7d₁ = 0,7 · 15,9 = 11,13мм, принимаем болт d₂ М12.

Диаметр болтов, скрепляющих тонкие фланцы основания корпуса и крышки:

d₃  0,5d₁ = 0,5 · 15,9 = 7,98мм, принимаем болт d₃ М8.

Толщина фланца под фундаментные болты d₁

h₁ = 2,35 · δ = 2,35 · 8 = 18,8 ≈ 19 мм .

Толщина тонких фланцев под болты d₃

h₃ = 1,5 · δ = 1,5 · 8 = 12 мм ; h^'₃ = 1,5 · δ₁ = 1,5 · 7,2 = 11 мм ;

Ширина фланца для крепления редуктора фундаментными болтами d₁ :

Ф₁=39 мм [1, с.22 ].