4. Конструирование зубчатых колес.

4.1. Коническое зубчатое колесо.

Длина посадочного отверстия:

Диаметр ступицы:

Ширина торцов зубчатого венца:

Толщина диска:

9,5 мм .

Принимаем радиусы закругления R=6 мм, штамповочные уклоны γ=7°, размер фаски f=1,2 мм.

4.2. Цилиндрическое зубчатое колесо.

Длина посадочного отверстия:

Диаметр ступицы:

Ширина торцов зубчатого венца:

Толщина диска:

11.5 мм .

Принимаем радиусы закругления R=6 мм, штамповочные уклоны γ=7°, размер фаски f=2 мм.

4.3. Валы-шестерни.

Возможны два конструктивных исполнения шестерен зубчатых передач: за одно целое с валом (вал-шестерня) и отдельно от него (насадная шестерня). Качество (жесткость, точность и т.д.) вала-шестерни оказывается выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни, поэтому большинство шестерней редукторов выполняют за одно целое с валом. Насадные шестерни применяют, например, в тех случаях, когда это обусловлено геометрией.

Вследствие геометрических особенностей, изготавливаем шестерню цилиндрической передачи за одно целое с валом, а шестерня быстроходного вала будет насадной. (Посадка с натягом).

5. Расчет соединений.

5.1. Расчет шпоночных соединений.

Размеры призматических шпонок выбирают в соответствие с расчетом на смятие по боковой поверхности.

Расчет шпоночного соединения цилиндрического колеса и тихоходного вала:

– пусковой момент на валу;

d = 60 мм – диаметр вала;

Определяем размеры шпонки:

b =18 мм – ширина шпонки;

h = 11 мм – высота шпонки;

= 7 мм – глубина паза вала;

= 3,3 мм – глубина паза ступицы;

Определим рабочую длину шпонки:

где допускаемые напряжения смятия, .

k – высота площадки смятия,

Определим длину шпонки: + 18 = 44,2 мм , принимаем L = 45 мм.

Расчет шпоночного соединения концевого участка тихоходного вала:

– пусковой момент на валу;

d = 40 мм – диаметр вала;

Определяем размеры шпонки:

b =12 мм – ширина шпонки;

h = 8 мм – высота шпонки;

= 5 мм – глубина паза вала;

= 3,3 мм – глубина паза ступицы;

Определим рабочую длину шпонки:

где допускаемые напряжения смятия, .

k – высота площадки смятия,

Определим длину шпонки: 52,3 + 12 = 64,3 мм , принимаем L = 70 мм.

Расчет шпоночного соединения концевого участка приводного вала:

- пусковой момент на валу;

d = 45 мм – диаметр вала;

Определяем размеры шпонки:

b = 14 мм – ширина шпонки;

h = 9 мм – высота шпонки;

= 5,5 мм – глубина паза вала;

= 3,8 мм – глубина паза ступицы;

Определим рабочую длину шпонки:

где допускаемые напряжения смятия, .

k – высота площадки смятия,

Определим длину шпонки: + 14 = 42,8 мм , принимаем L = 45 мм.

Расчет шпоночного соединения приводного вала и звездочки:

- максимальный момент;

d = 60 мм – диаметр вала;

Определяем размеры шпонки:

b =18 мм – ширина шпонки;

h = 11 мм – высота шпонки;

= 7 мм – глубина паза вала;

= 4,4 мм – глубина паза ступицы;

Определим рабочую длину шпонки:

где допускаемые напряжения смятия, .

k – высота площадки смятия,

Определим длину шпонки: + 18 = 44 мм , принимаем L = 45 мм.

Расчет шпоночного соединения промежуточного вала с коническим колесом:

- момент на валу;

d = 36 мм – диаметр вала;

Определяем размеры шпонки:

b = 10 мм – ширина шпонки;

h = 8 мм – высота шпонки;

= 5 мм – глубина паза вала;

= 3,3 мм – глубина паза ступицы;

Определим рабочую длину шпонки:

где допускаемые напряжения смятия, .

k – высота площадки смятия,

Определим длину шпонки: + 10 = 22,5 мм , принимаем L = 25 мм.