1.5 Эскизное проектирование редуктора

Исходные данные для проектирования:

• Т₁= Т_вх = 328.3 Нм; Т₂ = Т_вых = 457.7 Нм;

• Межосевое расстояние a= 320мм;

• Делительные диаметры шестерни d₁ = 480мм и колеса d₂ = 160 мм;

• Диаметры впадин зубьев шестерни d_f1 = 472 мм и колеса d_f2 = 152 мм;

• Диаметры вершин зубьев шестерни d_a1 = 486.4 мм и колеса d_a2 = 166.4 мм;

• Модуль m = 3.2мм;

• Ширина шестерни b₁ = 69 мм и колеса b₂ = 64 мм;

• Окружная скорость передачи V = 9.6 м/с.

Проектировочный расчет быстроходного вала

Предварительное значение диаметра входного конца быстроходного вала

d¢_В1= ,

где [t_к] = 20…25 МПа ¾ пониженное допускаемое напряжение на кручение.

d¢_В1= мм.

примем d_В1 = 35 мм. Из этой же таблицы определим длину концевого участка вала ℓ_В1= 58 мм.

Диаметр вала в месте посадки подшипника

d¢_П1 = d_В1+2t_цил,

где t_цил = 3,5 мм

d¢_П1=35+2×3,5=42 мм

Значение d¢_П1 округляем до числа, кратного 5: d_П1=45мм.

Диаметр буртика подшипника

d¢_БП1= d_П1 + 3r = 45 + 3 × 3 = 54мм

(принимаем d_БП1= 55 мм

Длина посадочного участка вала под подшипник со стороны входного конца:

ℓ¢_П1» 1,4 × d_П1 = 1,4 × 42 = 58,8 мм.

] округляем ℓ_П1 до 60 мм.

Проектировочный расчет тихоходного вала

Предварительное значение диаметра выходного конца тихоходного вала:

d¢_В2 = ,

где Т₂= 245 Нм; [t_к] = 20…25 МПа;

d¢_В2 = мм;

Принимаем d_В2=40 мм; ℓ_В2=80 мм

d¢_П2 = d_В2 +2 × t_цил = 40 + 2 × 3,5 = 47 мм; d_П2 = 50 мм.

d¢_БП2 = d_П2 + 3× r = 47 + 3 × 3 = 56 мм; d_БП2 = 60мм. d_К2 = d_П2 = 50 мм.

Здесь d_К2 – диаметр вала под колесом.

ℓ¢_П2 = 1,2 × d_БП2 = 1,2×60 = 72 мм. Округляем ℓ_П2 до 70 мм

Выбор конструктивной формы колес [1.2]

Форма зубчатых колес зависит от типа производства и схемы редуктора. В единичном или мелкосерийном производстве при изготовлении цилиндрических колес длину ступицы ℓ_ст посадочного отверстия колеса желательно принимать равной или больше ширины b₂ зубчатого венца(ℓ_ст ³ b₂). Принятую длину ступицы согласуют с диаметром посадочного отверстия d_К2:

ℓ_ст = (0,8…1,5)× d_К2, обычно ℓ_ст = (1,0…1,2)× d_К2.

Диаметр ступицы для стали: d_ст=(1,5…1,55)×d_К .

Рассчитаем размеры ступицы для выходного вала:

ℓ_ст2 = 1× 50=50

Примем ℓ_ст2 = b₂ = 64 мм; d_ст2=(1,5…1,55)×50 = 75…77,5 мм. Примем d_ст2=77 мм;

Толщина стенки корпуса:

d¢ = 1,12 = 1,12 мм; d = 6 мм (d³ 6 мм).

Внутренний зазор корпуса х = (1,1…1,2)d = 6,6…7,2 мм. Примем х=7 мм.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса b₀ ³ 4х; b₀ = 28 мм.

Выбираем шариковые радиальные подшипники легкой серии (табл. 9.3 [1.1])

Обозначение подшипника		Размеры, мм			Грузоподъем-ность, кН
d	D	B		Cг	C0г
Быстроходного вала	209	45	85	19		33,2	18,6
Тихоходного вала	211	55	100	21		43,6	25