4. Расчет ведомого вала редуктора.

Расчет проводится аналогично расчета ведущего вала.

Вертикальная плоскость

Рис.5. расчетная схема ведомого вала редуктора (вертикальная плоскость).

Опорные реакции от окружной силы

(Н).

Сгибающий момент в сечении 1-1 от окружной силы

∙ 305,5∙ (Н∙мм).

Горизонтальная плоскость

Рис. 5. Расчетная схема ведомого вала редуктора (горизонтальная плоскость)

Опорные реакции от радиальной силы

(Н).

Сгибающий момент в сечении 1-1 от рациональной силы

∙ 112,3 ∙ (Н∙мм).

Опорные реакции от осевой силы

(Н).

Сгибающий момент в сечении 1-1 от осевой силы

∙ 36,3 ∙ (Н∙мм).

Суммарный сгибающийся момент в сечении 1-1 вала

(Н∙мм).

Приведенный момент в сечении 1-1 вала

1,77 ∙ (Н∙мм).

Диаметр вала в сечении 1-1(место посадки колеса) с учетом ослабления шпоночной канавкой:

∙ ∙ (мм).

Диаметр вала на месте посадки полумуфты

∙ ∙ (мм).

Округляем этот диаметр до стандартного значения (мм).

7. Конструирование валов.

Ведущие валы выполняют отдельно от шестерни (шестерня надевается на вал) и за одно целое с валом (вал-шестерня).

Вал-шестерню выполняют в тех случаях, когда расстояние от впадины зуба до шпоночного паза оказывается меньшей, от указанной на рисунке:

x = ( - ) - .

х ≥2,5 ∙ ,

= .

x = (23,5- ) – 5,0 = 9,75 – 5,0 = 4,75.

= .

4,75 ≥4,05.

Для удобства монтажа валы изготовляют ступенчатыми.

Рис. 6. Ведущий вал(быстроходный).

- диаметр под муфты;

- диаметр под ущемление;

- диаметр бурта;

- диаметр под подшипник

Ведущий вал

Диаметр под полумуфту на ведущем валу (мм). Диаметр вала для уплотнения в крышке подшипника берем на 5 мм больше чем диаметр под полумуфту.

мм.

Под подшипник аналогично

(мм).

(мм).

Диаметр вала под шестерню

(мм).

округляем согласно ГОСТ 6636-69 и принимаем (мм).

Размеры ступеней:

Ведущий вал:

под полумуфту (мм);

под крышку подшипника ;

под подшипник ;

под шестерню (мм).

Ведомый вал:

под полумуфту (мм);

под крышку подшипника (мм);

под подшипник (мм);

под шестерню .

Рис. 7 Ведомый вал (тихоходный).

8. Подбор и расчет шпонок.

Для обеспечения точного центрирования детали на валах принимаем шпонки призматические обычные с закругленными торцами. Материал шпонок – углеводные стали марки 45. Ориентировочно принимаем длины шпонок под колесо, под шестерню l_шп=1,5 ۠ d_{ступени} – 10…15 мм.

Сечение шпонки подбирают согласно ГОСТу в зависимости от диаметра вала, на который насаживается шпонка.

Проверка крепости проводится по напряжениям сжатия на боковых поверхностях шпонки или ступени, допустимое напряжение [σ_см] = 120 МПа при стальной ступеньке и [σ_см] = 60 МПа при чугунной.

Если крепость при сжатии не обеспечивается, то необходимо увеличить длину шпонки до размеров ширины ступеньки или поставить 2 шпонки под углом π рад (180˚).

Длина шпонок после расчета округляется до значений по ГОСТу.

Место посадки шпонки	Диаметр вала; мм	Сечение шпонки b۠۠ h мм	Длина шпонки l,; мм. С расчетом ГОСТа	Напряжение сжатия σсм= 2Т/dlр۠(h-t1)≤ [σсм]
Под шестерней	26	10 ۠ 8	lступени=bw1-10=42-10=32 мм	17,5 < 120
Под колесом	48	12 ۠ 8	lступени=bw2-10=32-10=22 мм	36 < 120

Для выходных концов валов одноступенчатых редукторов по ГОСТ 21426-75 и двухступенчатых по ГОСТ 20758-75 шпонки не нужны, так как они конические. Если рассчитанное напряжение σ_см значительно меньше допустимого, можно длину шпонки уменьшить.