4. Нагрузки валов редуктора.

Редукторные валы испытывают два вида деформаций – изгиб и кручение. Деформации кручения на валах возникают под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины.

Деформации изгиба валов вызываются силами в зубчатом зацеплении редуктора и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.

4.1 Определение сил в зацеплении закрытых передач.

Угол зацепления принят . На рисунке 2 схема сил в зацеплении. За точку приложения сил принимают точку зацепления в средней плоскости колеса.

Силы, возникающие в зацеплении 1-2:

Окружная сила

Радиальная сила

Зацепление 3-4

Окружная сила

Радиальная сила

4.2 Определение консольных сил.

Консольные нагрузки вызваны муфтой и цепной передачей

Цепная передача:

(расчет выше 2. 16 п.)

Муфта

4.3 Силовая схема нагружения валов.

Радиальные и окружные реакции в подшипниках направим противоположно радиальным и окружным силам действующих в зацеплении колес.

направим противоположно (примем худший вариант нагружения, который зависит от неточности монтажа), что является увеличением напряжения и деформации.

Рис.2

5. Проектный расчет валов.

5.1 Выбор материала валов.

В качестве материалов для валов 1 и 2 сталь 40Х, для вала 3 – сталь 45, причем вал 1 – вал-шестерня. Проектный расчет выполняется по напряжениям кручения и поэтому для компенсации приближенности этого метода допускаемые напряжения на кручение применяют заниженными

5.2 Определение геометрических параметров ступеней валов.

Вал- шестерня 1.

Ступень вала и ее параметры	Значение
1-ая под полумуфту	d1=(0.8…1.2)dДВ=32 мм Принимаем d1=32 мм l1=(1…1.5)d1=48 мм Принимаем l1=56 мм Проверим значение диаметра по [τ] [τ]к ≥ 20 ≥ 3,97
2-ая под уплотнение крышки с отверстием и подшипник	d2=d1+2t=37 мм Принимаем d2=40 мм l2≈1.5d2=60 мм Принимаем l2=60 мм
3-ая под шестерню	d3=d2+3.2r=48 мм Принимаем d3=48 мм Принимаем l3=201 мм
4-ая под подшипник	d4= d2=40 мм l4=20 мм

Ступень вала и ее параметры	Значение
1-ая и 5-ая под подшипник	d1=d5= = =30,8 мм Принимаем d1= 35 мм l1=l5=22 мм
2-ая и 4-ая под шестерню	d2=d4=d1+3.2r=43 мм Принимаем d2=45 мм l2=l4=63 мм
3-ая под колесо	d3=d2+3.2r=54,6 мм Принимаем d3=56 мм l3=75 мм

Вал 2.

Вал 3.

Ступень вала и ее параметры	Значение
1-ая под элемент открытой передачи	d1= = =38.1 мм Принимаем d1=40 мм l1=(0.8…1.5)d1=60 мм Принимаем l1=60 мм
2-ая под уплотнение крышки с отверстием и подшипник	d2=d1+2t=45 мм Принимаем d2=45 мм l2=1.25d2=56.25 мм Принимаем l2=56 мм
3-ая и 5-ая под колесо	d3=d2+3.2r=54 мм Принимаем d3=56 мм Принимаем l3=l5=67 мм
4-ая для зазора	d4=d3+2t=62 мм Принимаем d4=63 мм l4=65 мм
5-ая под подшипник	d2=d5=45 мм l5=28 мм

5.3 Предварительный выбор подшипников качения.

Т.к. все зацепления прямозубые, то осевые силы не возникают, а значит будем использовать однорядные радиально- роликовые подшипники (ГОСТ 8338-75)

№ вала Параметр подшипника	Вал-шестерня 1	Вал 2	Вал 3
Обозначение	208	307	309
Внутр. диаметр, d(мм)	40	35	45
Внешн. диаметр, D(мм)	80	80	100
Ширина, B(мм)	18	21	25
Фаска, r(мм)	2	2.5	2.5
Грузоподъемность, Cr(кН)	32	33.2	52.7
Грузоподъемность, Cor (кН)	17.8	18	30