3. Определение компоновочных размеров редуктора

По конструктивным и технологическим соображениям в редукторах применяют ступенчатые валы, имеющие различные диаметры отдельных ступеней. Предварительно диаметры консольных участков входного и выходного валов редуктора определяют по формулам [2, c 11]:

Тогда,

Принимаем ближайшие значения [2, с 171]:

Диаметры остальных участков этих валов для удобства посадки на вал подшипников качения зубчатых колес и других деталей назначаем по конструктивным и технологическим соображениям с учетом необходимой фиксации деталей на валу в осевом направлении.

Принимаем диаметр под подшипник [2, с 12]:

Предварительно выбираем подшипники легкой серии (шарикоподшипники, радиальные, однорядные по ГОСТ 8338-75) по таблице П1 [1. c 139].

Для входного вала 208:

Для выходного вала 209:

Определяем диаметр буртика под подшипники [2, с 12]:

где – высота буртика, величину которой принимаем в зависимости от диаметра вала [2, с 12, т 2.1]:

Тогда,

Определяем диаметр упорного буртика под колесо [2, с 12]:

где – высота буртика, величину которой принимаем в зависимости от диаметра вала [2, с 12, т 2.1]:

Тогда,

Определяем диаметр стяжного винта [2, с 14]:

Принимаем

Результаты сводим в таблицу 1.

Таблица 1

	Входной вал	Выходной вал
	36	40
	56	82
	40	45
	80	85
	18	19
	46	52
	-	57

Конструирование детали зубчатых передач [2, с 33].

Определяем толщину диаметра колеса [2, с 34]:

Тогда,

Принимаем

Принимаем радиус закругления

Размеры остальных элементов принимаем [2, с 36]:

,

где – модуль зацепления, мм.

Тогда,

Принимаем

Диаметр ступицы колеса [2, с 36]:

Тогда,

Определяем фаски в соответствии с таблицей 3.1 [2, с 36]:

Тогда,

Из таблицы 3.1 [2, с 36] принимаем

Определяем толщину стенки корпуса [2, с 71]:

Тогда,

Принимаем

3. Расчет шпоночного соединения под колесом на тихоходном валу редуктора

Чаще всего применяют призматические (табл.П.6) и сегментные (табл. П.7) шпонки. Соединения с помощью призматических и сегментных шпонок относятся к ненапряженным соединениям.

ГОСТ 23360-78 предусматривает для каждого диаметра вала определенные размеры поперечного сечения шпонки. Поэтому при проектных расчетах размеры поперечного сечения шпонки и берут из таблицы П.6 и определяют рабочую длину шпонки. Длину шпонки со скругленными плоскими торцами выбирают из стандартного ряда (табл.П.6). Длину ступицы назначают на 8-10 мм больше длины шпонки.

Если по результатам расчета шпоночного соединения длина ступицы получается больше в полтора раза, то вместо шпоночного целесообразнее применить шлицевое соединение – для валов коробок или соединение с натягом – для валов редукторов.

При передаче вращающего момента на противоположных боковых узких гранях шпонки возникают напряжения смятия, а в продольном сечении – напряжения среза (рис. 5). У стандартных шпонок размеры и подобраны так, что нагрузку соединения ограничивают не напряжения среза, а напряжения смятия. Поэтому рабочую длину шпонки определяют из условия прочности на смятие [1, с 159 - 160].

Рисунок 5 – Схема напряжений в шпоночном соединении.

Определяем рабочую длину шпонки из условия прочности на смятие

[1, с 160, ф 8.1]:

Откуда,

,

где - высота шпонки, – глубина шпоночного паза.

Для неподвижных соединений принимаем [1, с 160]:

П ри диаметре под колесо на тихоходном валу , из таблицы П.6 [1, с 190] выбираем размеры для шпоночного соединения, изображенного на рисунке 6:

Рисунок 6 – Исполнение шпоночного соединения

Тогда,

Определяем общую длину шпонки и округляем до ближайшего большего значения из стандартного ряда длин шпонок [1, с 190]:

Принимаем

Следовательно, выбираем шпонку по ГОСТ 23360-78