3.4 Предварительный расчет тихоходного (выходного) вала.

На тихоходном валу установлено насадное коническое колесо и на выходном конце вала закрепляется консольно ведущая звездочка цепной передачи.

Определим предварительно диаметр выходного конца вала (под ступицей ведущей звездочки), т.е. диаметр первой ступени:

(3.28)

,

где (при консольной установке ведущей звездочки); ·м – вращающий момент на тихоходном валу.

По ГОСТ 12080-66 на цилиндрические концы валов (см. табл. 2П.1 приложе­ния 2П [1, c.399]) = d = 32 мм. Длина конца тихоходного вала (исполне­ние 2 - короткие). Таким образом, размеры первой ступени вала: , .

Вторая ступень вала предназначена для установки подшипника и служит од­новременно в качестве буртика для упора ступицы ведущей звездочки, уста­навливаемой на выходном конце вала, т.е. на первой ступени. По табл. 2П.3 приложения 2П [1, c.401] размер фаски в отверстии ступицы звездочки f = 1,2 мм. Тогда диаметр второй ступени, исходя из обеспечения надежного осевого фиксиро­вания ступицы звездочки, по условию:

(3.29)

,

где – высота буртика для упора ступицы звездочки.

Согласовываем с диаметрами d внутренних колец подшипников и при­нимаем 40 мм.

В то же время диаметр второй ступени желательно иметь такой величины, чтобы можно было снять левый подшипник, не вынимая призматическую шпонку, установленную на выходном конце вала. Однако такая операция воз­можна при выполнении условия:

(3.30)

,

где – высота шпонки; - глубина паза вала (см. табл. 2П.9 приложения 2П [1, c.406]).

Съем подшипника возможен при установленной шпонке. Окончательно при­нимаем = 40 мм.

Определим длину второй ступени:

(3.31)

.

Принимаем

По табл. 2П.15 приложения 2П [1, c.414] выбираем роликовый конический подшипник легкой серии 7208А (ГОСТ 27365 - 87) с внутренним диаметром d = 40 мм. Определим размеры третьей ступени, на которой установлено насадное коническое колесо. Диаметр третьей ступени:

(3.31)

,

где – координата фаски подшипника.

Длина третьей ступени равна длине ступицы:

(3.33)

.

Принимаем

Распорное кольцо между ступицей конического колеса и левым подшипником выполняет роль буртика как для подшипника, так и для колеса. Наружный диаметр распорного кольца со стороны подшипника, служащего для него буртиком (заплечиком), согласно табл. 2П.18 приложения 2П [1, c.419] составляет 47...55 мм. По табл. 2П.3 приложения 2П [1, c.401] размер фаски в отверстии ступицы насадного конического колеса f = 1,6 мм. Тогда наружный диаметр распорного кольца со стороны ступицы конического колеса, выполняющего роль буртика для колеса (обозначим его ), согласно условия:

(3.34)

,

где – высота буртика для конического колеса; .

Выполняем распорное кольцо цилиндрическим с наружным диаметром .

Четвертая ступень вала диаметром служит в качестве буртика для упора ступицы конического колеса и принимается такого же размера, какой имеет распорное кольцо со стороны ступицы этого же колеса, т.е. .

Перейдем теперь к определению диаметра пятой ступени, учитывая, что правый подшипник должен быть такого же размера, как и левый. Соответст­венно .

Силы на шестерне конической передачи: , , .

Консольная нагрузка на вал от клиноременной передачи .