4.4 Розрахунок валів, підшипників та шпонок:
4.4.1. Поточні дані:
-
крутні моменти: на валу черв’яка
на
валу черв’ячного колеса
-
частота обертання черв’яка
-
черв’ячного колеса
строк служби редуктора t=14000 год;
ширина вінця червячного колеса
довжина нарізуваної частини червяка
діаметри початкових кіл колеса та червяка:
4.4.2. Визначення навантажень на вали
4.4.2.1. Визначення окружних сил, що діють на колесо та червяк:
4.4.2.2. Визначення радіальних сил, що діють на колесо і червяк:
4.4.2.3. Визначення осьових сил, що діють на колесо і червяк:
4.4.3. Для виготовлення валу вибираємо середньо вуглецеву сталь 45 за
ГОСТ 1050-77 із загартуванням до 45…50 HRC, - для червяка та нормалізацію для колеса.
Механічні властивості сталі 45(загартованої):
; 
;
4.4.4. Визначаємо найменші діаметри валів з умов міцності на кручення:
мм,
приймаємо
=80
мм–червячне колесо
мм,
приймаємо
=30мм
– червячний вал
4.4.5. За рекомендаціями – (4) с.16, т.2.1 визначаємо компоновочну схему валів.
4.4.6. Попередній підбір підшипників:
Згідно рекомендацій – (4), С. 17, Т.2.2 вибираємо підшипники за діаметром валу.
Для
червяка приймаємо два радіально-упорні
конічні однорядні роликопідшипники
7308 середньої серії типу 7000 за ГОСТ 333-79
зі схемою установки « у розпір», що мають
наступні розміри та характеристики:d=40
мм, D=90 мм,
Статична вантажопідйомність С0=46000Н, параметр е=0,28
Для
валу червячного колеса приймаємо два
радіально-упорні конічні однорядні
роликопідшипники 7211 легкої серії типу
7000 за ГОСТ 333-79 зі схемою установки « у
розпір», що мають наступні розміри та
характеристики:d=55 мм, D=100 мм,
Статична вантажопідйомність С0=46100Н, параметр е=0,26.
4.4.7. У відповідності з методичними вказівками – (4) п.2.7 Складаємо розрахункові схеми та визначаємо статичні розміри валів.
4.4.7.1. Визначення розмірів червяка:
Рисунок 4.6
Опорні реакції у площині YOZ:
Знак «-» означає, що реакція спрямована у протилежний бік.
Опорні реакції у площині XOZ:
Будуємо епюри згинальних моментів відносно осей Х та У та зображуємо їх на рис.4.9
Будуємо епюри крутних моментів:
Визначаємо сумарні моменти згину в найбільш навантажених перерізах:
Визначаємо приведений момент згину в найбільш навантажених поверхнях:
Де
α=
Визначимо сумарні радіальні реакції:
Визначаємо розрахунковий діаметр вала у небезпечному перерізі:
D
10*
Діаметр в цьому перерізі є діаметром впадин червяка.
4.4.7.2. Визначення розмірів валу черв'ячного колеса:
Опорні реакції у площині YOZ:
Опорні реакції у площині XOZ:
Будуємо епюри згинальних моментів відносно осей Х та У
Будуємо епюри крутних моментів:
Визначаємо сумарні моменти згину в найбільш навантажених перерізах:
Визначаємо приведений момент згину в найбільш навантажених поверхнях:
Де α=
Визначаємо розрахунковий діаметр вала у небезпечному перерізі:
D
10*