3.1 Тихоходный вал

Рассчитываем диаметр выходного участка вала d по формуле

d≥ , (3.1)

где [t_k] – заниженное допускаемое напряжение на кручение, МПа. Принимаем из [6, с. 57][t_k]=30 МПа.

d≥ =24,854 мм.

Из [6, с. 57] принимаем значение d=25 мм.

Рассчитываем диаметр вала под подшипник d_п

d_п≥d+2∙t_цил, (3.2)

где t_цил – высота заплечика, мм, принимаем из [6, с. 58]

d_п≥25+2∙3,5=32мм.

Из [6, с. 57] принимаем значение d_п=35 мм.

Рассчитываем диаметр буртика под подшипник d_бп

d_бп≥d_п+3∙r (3.3)

где r – координата фаски подшипника, мм,принимаем из [6, с. 58]

d_бп≥35+3∙2=41 мм.

Из [6, с. 57] принимаем значение d_бп=42 мм.

Диаметр вала под колесо d_к= d_бп.

Рассчитываем диаметр буртика под колесо d_бк

d_бк≥d_к+ 3∙f (3.4)

где f – размер фаски колеса, мм,принимаем из [6, с. 58]

d_бк≥42+3∙1=45мм

Из [6, с. 57] принимаем значениеd_бк=45 мм.

Эскиз вала изображен на рисунке 6.

Рисунок 6

3.2 Быстроходный вал

Принимаем из [6, с. 57][t_k]=10 МПа.

d≥ =26,86 мм.

Из [6, с. 57] принимаем значение d=28 мм.

d_п≥28+2∙3,5=35 мм.

Из [6, с. 57] принимаем значение d_п=35 мм.

d_бп≥35+3∙1,8=40,4 мм.

Из [6, с. 57] принимаем значение d_бп=42 мм.

3.3 Вал электродвигателя

Принимаем из [6, с. 57][t_k]=10 МПа.

d≥ =27,14 мм.

Из [6, с. 57] принимаем значение d=28 мм.

4. МУФТА

Типоразмер муфты выбирают по диаметру вала и величине расчетного вращающегося момента Т_р

Т_р=k∙T_ном ≤ [T] (4.1)

гдеk – коэффициент, учитывающийусловияэксплуатации. Из [6, с. 145] принимаем k =1,2;

T_ном – вращающий момент на валу;

[T] – допускаемый вращающий момент. Из [6, с. 146] принимаем [T]=125 Н∙м.

Т_р=1,2∙39,214=47<125.

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с размерами:

d=28 мм;

D=120 мм;

L=125 мм;

l=60 мм.

5. Проектирование колеса

Диаметр ступицы:

d_ст=(1,5…1,55)d=1,5∙42=64мм. (5.1)

Длина ступицы:

l_ст=(1,2…1,4)d=1,4∙42=60 мм. (5.2)

Толщина диска:

c=0,5(2,5m+2+0,5(d_ст-d))=0,5∙(2,5∙2,5+2+0,5(64-42))=10 мм (5.3)

6. Выбор и расчет шпонок

6.1 Шпонка под колесо

Из [6, с.77] поd_квыбираем шпонку с параметрами:

ширина шпонки b=12мм;

высота шпонки h=8мм;

глубина паза вала t₁=5 мм;

глубина паза ступицы t₂=3,3 мм.

Длина шпонкиопределяется по формуле:

l=d_к∙(1,2…1,4)-(5…10), (6.1)

l=42∙1,35-8=48,7 мм.

Из [6, с.77] принимаемl=50 мм.

Проверим шпонку на смятие:

σ_см= ≤ [σ_см] (6.2)

где σ_см – напряжение смятия, МПа;

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия, МПа.

Принимаем[σ_см]=100 МПа,

σ_см= =37,76 МПа < [σ_см].

Значение σ_смоказалось значительно меньше допускаемого. Для экономии из [6, с.77] принимаемl=40 мм.

Проверка на смятие:

σ_см= =51,24 МПа < [σ_см].

Принимаем шпонку 12×8×40 ГОСТ 23360-78.

5.2 Шпонка под звёздочку

Из [6, с.77] поdвыбираем шпонку с параметрами:

ширина шпонки b=8мм;

высота шпонки h=7мм;

глубина паза вала t₁=4 мм;

глубина паза ступицы t₂=3,3 мм.

Длина шпонкиопределяется по формуле:

l=d∙(1,5…2)-(5…10), (6.3)

l=25∙2-10=40 мм.

Из [6, с.77] принимаемl=40 мм.

Проверим шпонку на смятие:

σ_см= =75,3 МПа < [σ_см].

Принимаем шпонку 8×7×40ГОСТ 23360-78.