2.6. Предварительный расчет валов

На данном этапе проектирования определить величину изги­бающего вал момента невозможно, поэтому предварительный расчет валов произведем на участке, нагруженном крутящим моментом по пониженным допускаемым напряжениям кручения: [τ] = 20 – 25 МПа.

Для ведущего вала диаметр выходного конца:

,

где -вращающий момент. (2.45)

мм.

Примем ближайшее к рассчитанному большее значение из стандартного ряда. d_B1=50 мм.

Сконструируем ведущий вал редуктора. Диаметр участков вала под подшипник (d_П1 ) и под шестерню ( ) определяем с учетом его конструкции по следующим зависимостям:

(2.46) и , (2.47)

где и - размер упорных буртов соответствующих участков вала,равны 2…4 мм.

Таким образом, получаем, что d_П1 = 50+2(2…4)=54…58мм .Поскольку размер d_П1 должен быть кратным 5,то принимаем d_П1 =55мм.Тогда =55+2(2…4)=59…63мм. Принимаем =60мм.

При определении d_П1 и предусматриваем в местах перехода от одного участка к другому галтели радиусом r. В нашем случае при d_П1 =50мм и =55мм принимаем r=2,5мм.

Длину выходного конца ( ) и промежуточного участка ( ) вала определим из зависимостей:

=(1,2…1,5) d_B1 =(1,2…1,5)50=60…75мм (2.48)

=1,5 d_П1 +10мм=1,5 50+10=85мм (2.49)

Принимаем =75мм и =85мм.

Расчет и конструирование ведомого вала проводят аналогично расчету ведущего, учитывая его отличительные конструктивные особенности.

Диаметр выходного конца:

мм. (2.50)

Округлив полученную величину до рекомендованных значений стандартного ряда, примем = 63 мм, диаметр вала предназначенного для установки подшипника, = 70 мм, колеса – = 75 мм. Диаметр вала под упорные бурты подшипника ( ) и колеса ( ):

= + (2.51)

= + (2.52)

Принимаем = =85мм. Радиус галтели при = 63 мм и = 75 мм принимаем r=2,5 мм.

Длина выходного участка вала

(1,2…1,5) =(1,2…1,5)63=90 мм (2.53)

Принимаем 90 мм,длину промежуточного учаска вала примем = =90мм.

2.7.Определение конструктивных размеров зубчатых колес и корпуса редуктора

Шестерню изготавливаем как одно целое с валом. Их размеры определены в пунктах 2.5 и 2.6.Зубчатое колесо изготавливаем при помощи двухсторонних штампов. Определим основные конструктивные параметры зубчатого колеса, при этом размеры, получаемые путем расчета, округляем до ближайших чисел из табл.3.14[8].

Диаметр ступицы :

мм, (2.54)

принимаем равным 120 мм.

Длина ступицы

мм, (2.55)

принимаем = 110 мм.

Толщина торца зубчатого венца

s=2,2m+0,05B=18,5мм. (2.56)

Диаметр обода

= =125мм, (2.57)

принимаем =125 мм.

Толщина обода

мм, (2.58)

принимаем δ₀ = 10 мм.

Толщина диска

м, (2.59)

принимаем С = 26 мм.

Для свободной выемки колеса из штампа принимаем радиусы закруглений

R 6мм, фаска f=1,0мм.

Определим конструктивные размеры корпуса.

Толщина стенок корпуса и крышки

=δк=1,8⁴√T2=1,8⁴√185=8мм. (2.60)

С учетом условия изготовления корпуса методом литья из серого чугуна рекомендуется принимать . Выберем корпус чугунный литой мм. Толщина фланцев основания и крышки : \

= =1,5 =1,5 8=12мм (2.61)

Толщина фундаментных лап корпуса

=2,25 =2,25 8=18мм. (2.62)

Диаметр болтов равен:

- фундаментных, крепящих редуктор к основанию:

мм. (2.63)

Принимаем болты с резьбой М16.

- крепящих крышку к корпусу у подшипников качения:

мм. (2.64)

Принимаем болты с резьбой М12.

- болтов, крепящих крышку к кор­пусу редуктора:

мм. (2.65)

Выберем болты с резьбой М10.

Для них используем соответствующие гайки и шайбы.

Диаметр и глубина конического штифта:

=(0,6…0,8) =(0,6…0,8)12=7,2…9,6мм, (2.66)

= + +5мм=12+12+5=29мм (2.67)

Принимаем =8 мм и =30 мм.