3. Проектный расчет валов редуктора и подбор подшипников

3.1. Ориентировочный расчет выла входного.

Диаметр входного участка вала:

d₁≥(7÷8)*³_√T₂ ,(49) [4, с.38]

где – момент на валу

Принимаем T₂=152 Н*м, подставляем в формулу(49):

d₁≥(7÷8)*³_√152 = 42.4

По рекомендации [8] округляем до числа кратного 5, следовательно, d₁= 45мм.

По ГОСТ 12080-66 имеем из табл. 3.1 [4, с.39]: L=110 мм, r=2 мм, с=1.6 мм, t=3 мм.

Диаметр буртика:

d₂=d₁+2*t, (50) [4, с.38]

Применяем =45 мм и t=3 мм, подставляем в формулу(50):

d₂=35+6=51

По рекомендации округляем до числа кратного 5, следовательно, d₂ = 50 мм

Диаметр участка под подшипником:

d₃≥d₂ [4, с.38]

d₃=50мм

Диаметр буртика под подшипник:

d₄=d₃+2* r,(51) [4, с.38]

Принимая d₃=50 мм и r = 2мм, подставляем в формулу (51):

d₄=50+2*2=54 мм

По рекомендациям округляем до числа кратного 5, следовательно, d₄=55мм.

3.2. Ориентированный расчет выходного вала

Диаметр выходного участка вала:

d₁≥6*³√T₃,(52) [4, с.40]

где T₃– момент на выходном валу, Н*м.

Принимаем T₃=428 Н*м

d₁≥6*³√428 =45 мм

По ГОСТ 12080-60 имеем из таблицы 3.1[4, с.39]: L=110 мм, r=2 мм, с=1.6 мм, t=3 мм.

Диаметр буртика

d₂=d₁+2* t,(53) [4, с.40]

где d₁– диаметр выходного участка вала, мм.

Принимаем d₁= 45мм и t = 3 мм, подставляем в формулу (53):

d₂=45+2*3=51 мм

По рекомендации округляем до числа кратного 5, следовательно, d₂=45мм.

Диаметр участка под подшипником:

d₃≥ d₂ [4, с.40] - ближайшее кратное 5.

d₃=55 мм

Диаметр участка под колесом:

d₄=d₃ + (2….5), (54) [4, с.40]

Принимаем d₃= 45 мм, подставим в формулу (54):

d₄=55+5=60

Диаметр буртика под колесом:

d₅=60+3*f,(55) [4, с.40]

где f – размер фаски посадочного отверстия колеса.

d₅=60+3*2=66мм

По рекомендации округляем до числа кратного 5, следовательно, d₅ =70мм

Диаметр буртика под подшипник:

d₆=d₃+3* r, (56) [4, с.40]

Принимаем d₃=55 мм и r =2 мм, подставляем в формулу (56):

d₆= 55+3*2=61 мм

По рекомендации округляем да числа кратного 5, следовательно, d₆= 65мм.

3.3. Подбор подшипников

Согласно таблице 3.2. [4, с.42] выбираем подшипники:

Подшипник 208 ГОСТ 8338-75 для входного вала 2 и подшипник 209 ГОСТ 8338-75 для выходного вала 3 легкой серии.

Таблица 3 – Характеристики подшипников

Вал	dm мм	Условное Обозначение	d1 мм	D1 мм	B1 мм	r1 мм	Cr кН	Cor кН
2	50	210	50	90	20	2	51.1	19.8
3	55	211	55	110	21	2	43.6	25

4.Конструктивные размеры зубчатой передачи и корпуса редуктора

4.1. Конструктивные размеры зубчатой передачи

Длина посадочного отверстия колеса (длина ступицы):

I_ст≥В₄; I_ст = (1…1.2)*d₄, (57) [4, с.53]

Принимая d₄=60 мм, подставляем в формулу (57):

I_ст = (1…1.2)*60 =(60…. 72)= 64 мм

I_ст≥В₄; 64≥64 мм – условие выполняется

Диаметр ступицы:

d_ст=1.55 * d₄ ,(58) [4, с.53]

Принимаем d₄=60 мм, подставляем в формулу (58):

d_ст=1.55 *60= 93 мм

Толщина обода:

S=2.5 * m,(59)

S= 2.5*2=5 мм

Чертежный диаметр:

D₀=d₄-8*m

D₀=60-8*2= 44 мм

Толщина диска:

с=0.33*В₄,(60) [4, с.53]

с=0.33*93 = 31 мм

Фаска на торцах зубчатого венца:

f = (0.5….0.6)*m, (61) [4, с.53]

f = (0.5….0.6)*2= 1 мм

Острые кромки на торцах ступицы (в отверстии и на внешней поверхности), а так же на торцах обода притупляют фасками, их размер принимают в зависимости от диаметра посадочного отверстия, следовательно, f₁= 2.5 мм

4.2 Проектирование размеров корпус редуктора

4.2.1 Проектирование фланцев корпуса

Определяем толщину стенки корпуса:

δ≥0.025*а₂₃+1 мм

δ≥0.025*160+1 мм = 6 мм

По рекомендации [4, с.53] принимаем δ = 8 мм

Диаметр фундаментальных болтов:

d₁≥ (0.03….0.033)*160+12

d₁≥ (4.8….5.3)+12 = 18 мм

По таблице 3.4 выбираю: d₁=20 мм, М20, С=25мм, К=48 мм

Диаметр болтов соединяющих крышку и основание редуктора у подшипников:

d₂≥(0.7…0.75)* d₁

d₂≥(14…15)=15 мм

По таблице 3.4 выбираю: =16мм, М16, С₂=21мм, К₂=39мм

Диаметр болтов , соединяющих крышку и основание редуктора в прочих местах:

d₃≥(0.5…0.6)* d₁

d₃≥(10 …12)=10мм

По таблице 3.4 выбираю: d₃= 10 мм, М10, С₃=16мм, К₃=28мм

Минимальное расстояние от поверхности отверстия по подшипники до центра отверстия под болты должно быть не меньше диаметра отверстия под болты:

d₀₁=d₁ + (1…2) мм

d₀₁=20 + (1…2) = 22 мм

d₀₂= d₂ + 3 мм

d₀₂=16+3=19 мм

d₀₃= d₃ + (1…2) мм

d₀₃=10 + (1…2) = 12 мм