Предварительные размеры основных элементов конструкции корпуса редуктора

= [мм] - потребная толщина стенки корпуса редуктора; принимаем [мм]

= [мм] - потребная толщина стенки крышки редуктора; принимаем [мм]

= [мм] - толщина фланца корпуса редуктора

= [мм] - толщина фланца крышки редуктора

= [мм] - толщина нижнего пояса корпуса редуктора ("лапы" редуктора). Принимаем [мм]

= [мм] - толщина рёбер основания корпуса редуктора; принимаем [мм]

= [мм] - толщина рёбер крышки редуктора; принимаем [мм]

= [мм] - диаметр фундаментных болтов; принимаем [мм].

[мм] - расстояние от наружной поверхности стенки корпуса редутора до оси болта.

[мм] - ширина нижнего пояса корпуса редуктора.

[мм] - диаметр опорной поверхности под головку фундаментного болта на нижнем поясе корпуса редуктора.

= [мм] - диаметр болтов у подшипников; принимаем [мм]. [мм] - расстояние от наружной поверхности стенки корпуса редутора до оси болта.

[мм] - ширина фланцев корпуса и крышки редуктора у подшипников.

[мм] - диаметр опорной поверхности под головку болта на фланце крышки редуктора вблизи подшипников.

= [мм] - диаметр болтов, соединяющих основание корпуса редуктора с крышкой; принимаем [мм].

[мм] - расстояние от наружной поверхности стенки корпуса редутора до оси болта.

[мм] - ширина фланцев корпуса и крышки редуктора.

[мм] - диаметр опорной поверхности под головку болта на фланце крышки редуктора.

= [мм] - наименьший зазор наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса по диаметру; принимаем [мм]

= 8 [мм] - наименьший зазор наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса

_{Схема действующих сил}

Расчет входного вала на прочность

1. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ВАЛА

В качестве материала вала выбираем сталь 45 со следующими механическими характеристиками: твердость - не менее 270 HB; [МПа]; [МПа]; [МПа]; [МПа]; [МПа]; .

Приняли предварительно диаметр вала [мм].

2. НАГРУЗКА НА ВАЛУ

Нагрузки, действующие на вал со стороны шестерни быстроходной конической передачи:

[Н] - окружная сила; [Н] - радиальная сила;

[Н] - осевая сила; = [Н мм] - сосредоточенный момент от осевой силы.

Нагрузка, действующая на вал со стороны шкива ременной передачи [Н] .

Силы , , действуют на вал в горизонтальной плоскости, причем сила действует на вал в виде сосредоточенного момента .

Сила действует на вал в вертикальной плоскости.

3. ЭПЮРА ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ

[мм]; [мм]; [мм]

Определяем реакции опор:

;

= [Н]

;

= [Н]

Аналитические выражения для эпюры изгибающих моментов по участкам:

участок 1: [Н мм]

[Н мм]

участок 2: [Н мм]

[Н мм]

[Н мм]

участок 3:

[Н мм]

[Н мм]

[Н мм]

4. ЭПЮРА ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ

Определяем реакции опор:

= [Н]

= [Н]

Записываем аналитические выражения для эпюры изгибающих моментов по участкам:

участок 1:

[Н мм]

участок 2: [Н мм]

[Н мм]

участок 3: [Н мм]

Полные реакции опор вала

= [Н] = [Н]

5. ПРОВЕРКА ВАЛА НА ПРОЧНОСТЬ

, здесь

[ ] - крутящий момент на валу;

[ ] - максимальный изгибающий момент в горизонтальной плоскости;

[ ] - максимальный изгибающий момент в вертикальной плоскости

= [Нмм] ;

[МПа]. С другой стороны: . Тогда:

= [мм].

Следовательно, принятый диаметр вала мм удовлетворяет условию прочности

ПРОВЕРКА ВАЛА НА ИЗГИБНУЮ ЖЕСТКОСТЬ в сечении под шестернёй быстроходной передачи

Определяем последовательно прогибы вала в горизонтальной и вертикальной плоскостях по методу Верещагина, вычисляем суммарный прогиб вала в сечении и делаем вывод об изгибной жесткости вала.

1. прогиб в горизонтальной плоскости

Строим эпюру изгибающих моментов от единичного усилия , для чего определяем реакции в опорах:

; =

; =

Аналитические выражения для эпюры изгибающих моментов по участкам:

участок 1:

участок 2:

Определяем прогиб вала в горизонтальной плоскости в точке приложения силы , для чего "перемножаем" эпюры и :

,

здесь [Н/мм²] , = [мм⁴]. Тогда:

= [мм].

2. прогиб в вертикальной плоскости :

Определяем прогиб вала в вертикальной плоскости в точке приложения силы , для чего "перемножаем" эпюры и :

,

здесь

Тогда: = [мм]

Полный прогиб

= [мм] < [] = [мм], здесь [мм] - модуль быстроходной передачи. Следовательно, вал в сечении под шестернёй жёсткий на изгиб.

ПРОВЕРКА ВАЛА НА МАКСИМАЛЬНЫЙ УГОЛ ЗАКРУЧИВАНИЯ

, здесь [ ] - крутящий момент на валу,

[ ];

[Н/мм²] - модуль упругости при сдвиге, = [ ] - полярный момент инерции сечения, [ ] - диаметр вала.

= [ ]

= [ /м] < [ /м]

Допустимый относительный угол закручивания вала [ /м] больше относительного угла закручивания рассматриваемого вала, следовательно, вал жесткий на кручение.