Рекомендации к разработке эскизной компоновки валов в редукторе
Обозначение |
Параметр |
Рекомендуемая величина |
δ |
Толщина стенки редуктора |
Tmax – крутящий момент на тихоходном валу редуктора;
Принимаем δ = 7 мм. |
ɑ |
Расстояние от торца зубчатого колеса до внутренней стенки корпуса редуктора |
|
ɑ1 |
Расстояние от торца подшипника качения до внутренней стенки корпуса редуктора |
|
ɑ2 |
Высота крышки с головкой болта |
|
ɑ3 |
Расстояние от торца вращающейся детали до крышки |
|
b1 |
Длина ступицы зубчатого колеса |
1
вал:
2
вал:
3
вал:
|
b2 |
Длина ступицы вращающейся детали (звездочка) |
|
B |
Ширина подшипника качения |
1
вал:
2
вал:
3
вал:
|
c |
Расстояние между торцами зубчатых колес |
|
c1 |
Расстояние от поверхности вершин зубьев зубчатого колеса и вала |
|
∆ |
Расстояние от поверхности вершин зубьев зубчатого колеса и внутренней стенки корпуса (крышки) редуктора |
|
l |
Расстояние между подшипниками |
Определяется из эскизной компоновки |
l1, l2, l3 |
Расстояние от вращающейся детали до подшипника |
Определяется из эскизной компоновки |
мм,
где
.
мм
мм
мм
мм
,
но не менее ширины зубчатого венца;
мм;
мм;
мм.
мм.
мм;
мм;
мм.
мм
6. Расчет валов
6.1. Расчет вала на статическую прочность
6.1.1. Определение направление сил, действующих на вал
Для этого при заданном по часовой стрелке направлении вращения тихоходного вала строим схему сил, действующих в зубчатых зацеплениях редуктора. Показываем усилия, приложенные к цилиндрическому колесу выходного вала, подлежащего расчету.
6.1.2. Определяем реакции в опорах и изгибающие моменты, действующие в основных сечениях вала.
Так как силы действуют на вал в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, то определение реакций в опорах и изгибающих моментов будем вести отдельно в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Строим расчетную схему выходного вала.
а) горизонтальная плоскость
Определяем опорную реакцию:
,
откуда
Н.
Изгибающий момент:
Н∙м.
а) вертикальная плоскость
Определяем опорную реакцию:
,
откуда
=
Н.
Изгибающие моменты:
Н∙м;
Н∙м.
Изгибающий момент, действующий на звездочку:
Н∙м.
По полученным значения строим эпюры изгибающих моментов.
Рис. 2. Расчетная схема выходного вала и эпюры моментов
Определяем суммарный изгибающий момент:
Н∙м.
Строим опору крутящего момента.
Определяем приведенный момент в опасном сечении:
Н∙м.
Выбираем материал вала и допускаемое напряжение.
Принимаем
сталь 45 с термообработкой улучшением.
Допускаемое напряжение изгиба для этого
материала
МПа. Примем для расчета
МПа, предел прочности
МПа.
Определим диаметр вала в опасном сечении:
мм.
Принимаем 32 мм.
Учитывая ослабление вала в рассчитываемом сечении шпоночным пазом, увеличиваем диаметр на 5%. Тогда
мм.
По стандартному ряду принимаем d = 34 мм.
Под посадку подшипников может быть принят диаметр цапф dц = 30 мм.