4. Попередній розрахунок валів, підбір підшипників
4.1. Визначити діаметри вихідних кінців ведучого (d1) та веденого (d2) валів редуктора з наближеного розрахунку на міцність:
,
мм;
,
мм ,
де Т1 та Т2, Н·м – відповідно обертаючі моменти на ведучому та веденому валах редуктора ( див. п.2.5.)
4.2. Прийняти стандартні вихідні кінці: циліндричні ( див. табл. 32.), або конічні ( див. табл. 33)
Таблиця 32
Основні розміри циліндричних кінців вала, мм ( по ГОСТ 12080-66 )
d |
l |
r |
c |
d |
l |
r |
c |
||
Виконання |
Виконання |
||||||||
1 |
2 |
1 |
2 |
||||||
18 20 22 25 28 32 36 40 45 |
40 50 50 60 60 80 80 110 110 |
28 30 36 42 42 58 58 82 82 |
1,0 1,6 1,6 1,6 1,6 2,0 2,0 2,0 2,0 |
0,6 1,0 1,0 1,0 1,0 1,6 1,6 1,6 1,6 |
50 55 60 70 80 90 100 110 |
110 110 140 140 170 170 210 210 |
82 82 105 105 130 130 165 165 |
2,5 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,0 3,0 |
2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 2,5 |
Таблиця 33
Кінці валів конічні ( ГОСТ 12081-72 )
Номінальний діаметр d |
l1 |
l2 |
dcp |
b |
n |
t1 |
t2 |
d1 |
d2 |
l3 |
l4 |
20 22 |
50 |
36 |
18.2 20.2 |
4 |
4 |
2.5 |
1.8 |
М12×1,25 |
М6 |
9,0 |
11,3 |
25 28 |
60 |
42 |
22.9 25.9 |
5 |
5 |
3.0 |
2.3 |
М16×1, 5 |
М8 |
14,0 |
15,7
|
32 36 |
80 |
58 |
29.1 33.1 |
6 |
6 |
3.5 |
2.8 |
М20×1, 5 |
М10 М12 |
17,0 20,0 |
19,0 22,3 |
40 45 |
110 |
82 |
35.9 40.9 |
10 12 |
8 8 |
5.0 5.0 |
3.3 3.3 |
М24×2 М30×2 |
М12 М16 |
20,0 26,0 |
22,3 28,5 |
50 56 |
45.9 51.9 |
12 14 |
8 9 |
5.0 5.5 |
3.3 3.8 |
М36×3 М36×3 |
М16 М20 |
26,0 32,0 |
28,5 35,0 |
||
63 71 |
140 |
105 |
57.75 65.75 |
16 18 |
10 11 |
6.0 7.0 |
4.3 4.4 |
М42×3 М48×3 |
М20 М24 |
32,0 36,0 |
35,0 39,3 |
80 90 |
170 |
130 |
73.5 83.5 |
20 22 |
12 14 |
7.5 9.0 |
4.9 5.4 |
М56×4 М64×4 |
М30 |
44,0 |
47,9 |
4.3. Прийняти рішення: виготовлятимуться вами окремо від відповідних зубчатих коліс, чи разом з ними ( див. п.9.)
4.4. Орієнтуючись на гладку (див. рис.8), чи ступінчату ( див. рис .9, 10, 11, 12) конструкцію, розробити конструкцію валів свого редуктора та призначити конструктивно діаметри характерних ділянок валів.
Рис.8 Гладка конструкція вала.
Рис.9 Ступінчата конструкція вала.
Рис10 Варіант конструкції ведучого вала-шестерні.
Рис.11 Ступінчата конструкція циліндричного вала-шестерні чи вала-червяка.
Рис.12. Ступінчата конструкція вала при посадці колеса з натягом.
Номінальний діаметр ділянки повинен мати ціле число міліметрів – парне, або кратне 5.
При цьому враховувати, що:
а) діаметр під манжету – узгодити з даними табл.34;
б) діаметр під підшипник – повинен бути кратним 5.
Таблиця 34
Г
умові
армовані манжети для валів ( ГОСТ 8752-79
)
Діаметр вала d |
D1 |
h1 |
h2, не більше |
Діаметр вала d |
D1 |
h1 |
h2, не більше |
||
1-й ряд |
2-й ряд |
1-й і 2-й ряд |
1-й ряд |
2-й ряд |
1-й і 2-й ряд |
||||
20 |
40 |
35 37 38 |
8 |
12 |
35 |
58 |
47 50 55 57 |
10 |
14 |
42 |
10 |
14 |
|||||||
21 |
37 42 |
8 10 |
12 14 |
36 |
52 55 |
||||
22 |
35 42 |
8 |
12 |
38 |
55 60 62 |
||||
10 |
14 |
||||||||
24 |
42 45 |
||||||||
40 |
60 |
55 58 62 |
|||||||
25 |
42 |
40 45 |
8 10 |
12 14 |
|||||
26 |
45 |
40 |
8 |
12 |
42 |
62 |
65 68 |
||
47 |
10 |
14 |
|||||||
28 |
― |
45 47 50 |
44 |
― |
62 65 |
||||
45 |
65 |
62 70 |
|||||||
30 |
52 |
45 47 50 |
|||||||
48 |
|
65 72 |
|||||||
32 |
|
45 50 |
50 |
70 |
72 75 80 |
||||
12 |
16 |
||||||||
Примітки: Приклад умовного позначення манжети 1-го типу для діаметру валу 45 мм: Манжета 1-45×65 ГОСТ 8752-79
4.5. Підібрати підшипники (умовне позначення та приєднувальні розміри) для валів редуктора. При цьому враховувати:
а) підбір починати з легкої серії;
б) при відсутності осьового навантаження приймати кулькові радіальні однорядні підшипники ( див. табл.35);
в) при наявності осьового навантаження приймати радіально-упорні підшипники ( див.табл.36);
г) для вал-шестерні циліндричного шевронного редуктора, з метою забезпечення плаваючого положення шестерні, приймати роликопідшипники з короткими циліндричними роликами ( див.табл.37).
Таблиця 35
Кулькові підшипники радіальні однорядні ( ГОСТ 8338-75 )
Fa/Co |
e |
Y |
0.014 0.028 0.056 0.084 0.11 0.17 0.28 0.42 0.56 |
0.19 0.22 0.26 0.28 0.30 0.34 0.38 0.42 0.44 |
2.30 1.99 1.71 1.55 1.45 1.31 1.15 1.04 1.00 |
квівалентне
навантаження
Динамічне
P=VFr при Fa /( VFr ) ≤ e;
P=0.56 VFr+YFa
При Fa /( VFr ) e.
Статичне
Po=Fr;
Po= 0.6 Fr+0.5 Fa
При Po< Fr приймати Po= Fr
Умовне позначення підшипника |
Розміри, мм |
Базова вантажопідйомність, кН. |
||||
d |
D |
B |
r |
Динамічна Cr |
Статична Cr |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Особливо легка серія |
||||||
100 101 104 105 106 107 108 109 110 111 112 |
10 12 20 25 30 35 40 45 50 55 60 |
26 28 42 47 55 62 68 75 80 90 95 |
8 8 12 12 13 14 15 16 16 18 18 |
0,5 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 |
4,62 5,07 9,36 11,2 13,3 15,9 16,8 21,2 21,6 28,1 29,6 |
1,96 2,24 4,5 5,6 6,8 8,5 9,3 12,2 13,2 17,0 18,3 |
Продовження таблиці 35
Легка серія |
||||||
204 205 206 207 208 209 210 211 212 |
20 25 30 35 40 45 50 55 60 |
47 52 62 72 80 85 90 100 110 |
14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
1,5 1,5 1,5 2 2 2 2 2,5 2,5 |
12,7 14,0 19,5 25,5 32,0 33,2 35,1 43,6 52,0 |
6,2 6,9 10,0 13,7 17,8 18,6 19,8 25,0 31,0 |
Середня серія |
||||||
304 305 306 307 308 309 310 311 312 |
20 25 30 35 40 45 50 55 60 |
52 62 72 80 90 100 100 120 130 |
15 17 19 21 23 25 27 29 31 |
2 2 2 2,5 2,5 2,5 3 3 3,5 |
15,9 22,5 29,1 33,2 41,0 52,7 61,8 71,5 81,9 |
7,8 11,4 14,6 18,0 22,4 30,0 36,0 41,5 48,0 |
Таблиця 36
Р
оликопідшипники
конічні однорядні ( ГОСТ 333-79 )
Еквівалентне навантаження
Динамічне
P=VFr при Fa /( VFr ) ≤ e;
P=0.4 VFr+YFa
При Fa /( VFr ) e.
Po=Fr;
Po= 0.5 Fr+Y0 Fa
При Po< Fr приймати Po= Fr
Продовження таблиці 36
Умовне позначення підшипника |
Розміри, мм |
Базова вантажопідйо-мність, кН. |
Фактори навантаження |
||||||||||||||||||
d |
D |
T |
B |
c |
r |
r1 |
Дина-мічна Cr |
Стати-чна Cr |
e |
Y |
Y0 |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||||
Легка серія α=12…18º |
|||||||||||||||||||||
7204 7205 7206 7207 7208 7209 7210 7211 7212 |
20 25 34 35 40 45 50 55 60 |
47 52 62 72 80 85 90 100 110 |
15.25 16.25 17.25 18.25 19.75 20.75 21.75 22.75 23.75 |
14 15 16 17 20 19 21 21 23 |
12 13 14 15 16 16 17 18 19 |
1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.5 2.5 |
0.5 0.5 0.5 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 |
21.0 24.0 31.0 38.5 46.5 50.0 56.0 65.0 78.0 |
13.3 17.5 22.0 26.0 32.5 33.0 40.0 46.0 58.0 |
0.36 0.36 0.36 0.37 0.38 0.41 0.37 0.41 0.35 |
1.67 1.67 1.64 1.62 1.56 1.45 1.60 1.46 1.71 |
0.92 0.92 0.90 0.89 0.86 0.80 0.88 0.80 0.94 |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||||
Легка серія α=10…14º |
|||||||||||||||||||||
7306 7307 7308 7309 7310 7311 7312 |
30 35 40 45 50 55 60 |
72 80 90 100 110 120 130 |
20,75 22,75 25,25 27,25 29,25 31,5 33,5 |
19 21 23 26 29 29 31 |
17 18 20 22 23 25 27 |
2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 |
0,8 0,8 0,8 0,8 1,0 1,0 1,2 |
43,0 54,0 66,0 83,0 100,0 107,0 128,0 |
29,5 38,0 47,5 60,0 75,5 81,5 95,5 |
0,34 0,32 0,28 0,28 0,31 0,33 0,30 |
1,78 1,88 2,16 2,16 1,94 1,80 1,97 |
0,98 1,30 1,18 1,19 1,06 0,99 1,08 |
|||||||||
Продовження таблиці 36
Середня широка серія α=11...15º |
||||||||||||
7606 7607 7608 7609 7611 7612 |
30 35 40 45 55 60 |
72 80 90 100 120 130 |
28,75 32,75 35,25 38,25 45,5 48,5 |
29 31 33 36 44,5 47,5 |
23,0 27,0 28,5 31,0 36,5 39,0 |
2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 3,5 |
0,8 0,8 0,8 0,8 1,0 1,2 |
63,0 76,0 90,0 114,0 160,0 186,0 |
51,0 61,0 67,0 90,5 140,0 157,0 |
0,32 0,30 0,30 0,29 0,32 0,30 |
1,88 2,03 2,03 2,06 1,85 1,97 |
1,03 1,11 1,11 1,13 1,02 1,08 |
Таблиця 37
Роликопідшипники радіальні з короткими циліндричними роликами
(ГОСТ8328-75)
Умовне позначення підшипника |
Розміри, мм |
Орієнтовні значення базової вантажопідйомності, кН. |
||||||
2000 |
32000 |
d |
D |
B |
r |
r1 |
Динамічної Cr |
Статичної Cr |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Продовження таблиці 37
Особливо легка серія |
||||||||
2104 2106 2107 2108 ― 2110 2111 |
+ 32106 32107 32108 32109 32110 32111 |
20 30 35 40 45 50 55 |
42 55 62 68 75 80 90 |
12 13 14 15 16 16 18 |
1,0
1,5
1,5 1,5 2,0 |
0,5
0,8
1,0 1,0 1,5 |
8,9
17,9
31,4 30,8 34,7 |
4,7
7,8
17,6 17,6 23,6 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Легка вузька серія |
||||||||||
2204 2205 2206 2207 2208 2209 2210 2211 2212 |
32204 32205 32206 32207 32208 32209 32210 32211 32212 |
20 25 30 35 40 45 50 55 60 |
47 52 62 72 80 85 90 100 110 |
14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 |
1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 |
14,7 16,8 22,4 31,9 41,8 44,0 45,7 56,1 64,4 |
7,38 8,81 12,0 17,6 24,0 25,5 27,5 34,0 43,0 |
||