2.4 Расчет валов на прочность
2.4.1 Ведущий вал для закрепления червяка (шестерни)
2.4.1.1 Определим минимально допустимый диаметр d вала, исходя из расчета на кручение по формуле:
,мм,
где Т - вращающий момент на расчетном валу, Н · м; [τK] — допускаемое напряжение при кручении. [τK] = 20 МПа.
После подстановки значений параметров получим:
d =
2.4.1.2 Принимаем значения характерных диаметров вала:
- выходной участок - мм;
- шейка для установки уплотнения, изолирующего подшипник от внешней среды - мм;
- шейки для крепления вала в подшипниках – мм;
- шейка для закрепления червяка (шестерни) – мм;
- распорный буртик для осевой фиксации червяка (шестерни) – мм.
Рис 2.2 Схема ведущего вала
2.4.2 Ведомый вал для закрепления червячного (зубчатого) колеса
2.4.2.1 Определим минимально допустимый диаметр d вала:
2.4.2.2 Принимаем значения характерных диаметров вала:
- выходной участок - мм;
- шейка для установки уплотнения, изолирующего подшипник от внешней среды - мм;
- шейки для крепления вала в подшипниках – мм;
- шейка для закрепления червячного (зубчатого) колеса – мм;
- распорный буртик для осевой фиксации червячного (зубчатого) колеса – мм.
Рис 2.3 Схема ведомого вала
2.5 Расчет конструктивных параметров зубчатой передачи
2.5.1 Конструктивные параметры шестерни.
Исходные данные:
- диаметр вала для закрепления шестерни dвала =
-
диаметр окружности вершин
-
ширина обода
= . Так как расчетное значение
параметра
меньше 10 мм, принимаем
= 10 мм.
- модуль зацепления m = . Так как значение m меньше 8 мм, принимаем m = 8 мм.
Принимаем решение о конструктивном исполнении шестерни.
Проверим выполнение условия:
<
2 dвала.
Так как это условие выполняется:………………………………….,
шестерню выполняют заодно с валом (Рис 2.4).
Рис.2.4 Конструктивное исполнение вал – шестерни
Параметр
примерно равен 2
dвала,
поэтому шестерню выполняем без явно
выраженных ступицы и обода, т.к. длина
ступицы, толщина диска в этом случае
равны ширине обода
(Рис 2.5).
Рис 2.5 Конструктивное исполнение шестерни
Парамегр больше 2 dвала, но меньше 200 мм., шестерню выполняем с явно выраженной ступицей, а толщина диска в этом случае равна ширине обода . При этом длина ступицы больше ширины обода, а в диске имеются отверстия (Рис. 2.6).
Определим диаметр ступицы:
=
Рис 2.6 Конструктивное исполнение шестерни
Так как параметр больше 200 мм, шестерню выполняем с явно выраженными ступицей, ободом и диском. При этом длина ступицы больше ширины обода, а в диске имеются отверстия (Рис 2.7).
Рис 2.7 Конструктивное исполнение шестерни
Определим геометрические параметры шестерни:
- диаметр ступицы:
=
- длина ступицы:
=
-
толщина обода:
=
-
толщина диска:
=
- диаметр отверстий в диске:
.
После подстановки числовых значений получим:
Округляем до целого числа:
- диаметр расположения отверстий в диске:
.
После подстановки числовых значений получим:
Округляем до целого числа:
2.5.2 Конструктивные параметры зубчатого колеса
Исходные данные:
- диаметр вала для закрепления зубчатого колеса dвала =
-
диаметр окружности вершин
- ширина обода = . Так как расчетное значение параметра меньше 10 мм, принимаем = 10 мм.
- модуль зацепления m = . Так как значение m меньше 8 мм, принимаем m = 8 мм.
Принимаем решение о конструктивном исполнении зубчатого колеса.
Проверим выполнение условия:
<
2 dвала.
Так как это условие выполняется:………………………………….,
зубчатое колесо выполняют заодно с валом (Рис 2.4).
Рис.2.4 Конструктивное исполнение зубчатого колеса
Параметр примерно равен 2 dвала, поэтому зубчатое колесо выполняем без явно выраженных ступицы и обода, т.к. длина ступицы, толщина диска в этом случае равны ширине обода (Рис 2.5).
Рис 2.5 Конструктивное исполнение зубчатого колеса
Парамегр больше 2 dвала, но меньше 200 мм., зубчатое колесо выполняем с явно выраженной ступицей, а толщина диска в этом случае равна ширине обода . При этом длина ступицы больше ширины обода, а в диске имеются отверстия (Рис. 2.6).
Определим диаметр ступицы:
=
Рис 2.6 Конструктивное исполнение зубчатого колеса
Так как параметр больше 200 мм, зубчатое колесо выполняем с явно выраженными ступицей, ободом и диском. При этом длина ступицы больше ширины обода, а в диске имеются отверстия (Рис 2.7).
Рис 2.7 Конструктивное исполнение зубчатого колеса
Определим геометрические параметры зубчатого колеса:
- диаметр ступицы:
=
- длина ступицы:
=
- толщина обода: =
- толщина диска: =
- диаметр отверстий в диске:
.
После подстановки числовых значений получим:
Округляем до целого числа:
- диаметр расположения отверстий в диске:
.
После подстановки числовых значений получим:
Округляем до целого числа: