1. Быстроходный вал

Диаметр выходного конца

мм.

Полученный размер увеличиваем на 10% для компенсации снижения усталостной прочности, и округляем до ближайшего стандартного значения.

Получаем 18 мм. Принимаем 18 мм [1, стр.161]

Диаметр вала под подшипниками качения:

d₂= d_вых1 + 2t, мм.

Высоту буртика t, а также значения фаски подшипника r и ориентировочную величину фаски ступицы с₁ можно определить в зависимости от диаметра соответствующей ступени d по [3, таблицa 17]:

d₂= 18+2·2 = 22 мм.

Полученное значение диаметра вала под подшипник качения необходимо округлить до ближайшего большего значения из нормального ряда диаметров кратного 5 мм. Окончательно диаметр под подшипник d₂= 25 мм.

Рисунок 95

Для облегчения конструирования изготовим шестерню совестно с валом – вал-шестерня.

Переходной диаметр вала от подшипника до шестерни:

d₃ = d₂ + 3,2r, мм,

где r – размеры фаски подшипника [3, таблицa 17].

d₃= 25 + 3,2·1,6 = 30,12 мм.

Диаметры и длины ступеней валов необходимо округлять до ближайших стандартных чисел, определяя диаметр каждой последующей ступени по стандартному значению диаметра предыдущей.

Ближайший больший диаметр вала под шестерней d₃ = 30 мм.

2. Тихоходный вал

Диаметр выходного конца тихоходного вала

мм.

Полученный размер увеличиваем на 10% для компенсации снижения усталостной прочности, и округляем до ближайшего стандартного значения.

Получаем 18 мм. Принимаем 18 мм [1, стр.161]

Диаметр вала под подшипниками качения:

d₂= 18 + 2·2 = 22 мм.

Полученное значение диаметра вала под подшипник качения необходимо округлить до ближайшего большего значения из нормального ряда диаметров кратного 5 мм. Окончательно диаметр под подшипник d₂= 25 мм.

Диаметр вала под колесом

d₃ = d₂ + 3,2r, мм,

где r – размеры фаски подшипника [3, таблицa 17].

d₃= 25 + 3,2· 1,6 = 30,12 мм.

Округляем диаметр до ближайшего стандартного числа d₃ = 30 мм.

Для предотвращения смещения ступицы вдоль оси обычно на валу выполняют уступ. Диаметр заплечика

d₅ = d₃ + 2t₁ = d₃ + 2(1,5…1,7)с₁, мм.

d₅ = 30 + 2 ·1,5 · 1,2 = 33,6 мм

Ближайший больший стандартный диаметр d₅ = 34 мм.

Линейные размеры вала определяют по эмпирическим зависимостям или путем расчета.

Длину вала под ступицей обычно выбирают такой же, как и диаметр ступицы

L_ст  D_ст  (1,6…1,8) · d=1,6·34=54,4 мм,

где d – диаметр вала под ступицей.

Подшипники подбираем по полученным значениям диаметров. Намечаем роликоподшипники конические однорядные средней серии (ГОСТ 333-79).

Компоновка редуктора выполняется после завершения прочностных расчетов зубчатых передач и определения диаметров валов на миллиметровой бумаге карандашом в масштабе 1:1 (1:2).

Цели компоновки редуктора: получить минимальные внутренние размеры редуктора; проверка, не накладываются ли валы (зубчатые колеса) одной ступени редук­тора на валы (зубчатые колеса) другой ступени; определения расстояния между опорами валов и длин консольных участков; определения точек приложения сил, нагружающих валы.

Толщина стенки для одноступенчатых цилиндрических редукторов.

δ = (0,025a_w + 1)=3,5, мм.

По литейным требованиям минимальная толщина стенки δ_min = 6,0 мм, поэтому выбираем δ = 6 мм.

Расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора:

до боковой поверхности вращающейся части

c₂ =(1,0…1,2) δ, мм;

c₂ =1,0 · 6 = 6 мм;

до боковой поверхности подшипника качения

c₁ =(3…5), мм.

Выбираем c₁ =3 мм.

Радиальный зазор от поверхности вершин зубьев:

до внутренней поверхности стенки редуктора

c₅ = 1,2 δ, мм;

c₅ = 1,2 · 6  7 мм

до внутренней нижней поверхности стенки корпуса

c₆=(5÷10)m, мм.

c₆=(5÷10) · 2 = 10…20 мм

Выбираем c₆ =15 мм.

Расстояние от боковых поверхностей элементов, вращающихся вместе с валом, до неподвижных наружных частей редуктора

с₇ =(5÷8), мм.

Выбираем c₇ =5 мм.

Ширина фланцев S, соединяемых болтом диаметром d

S=k+ δ +6, мм,

где k – размер, зависящий от диаметра болтов, соединяющих фланцы

Диаметр болтов

d_болт  1,5 δ, мм.

d_болт = 1,5 · 6 = 9 мм.

Выбираем болт М8. Тогда S=24 + 6 + 6 = 36 мм

Толщина фланца боковой крышки h₁= 8 мм.

Высота головки болта

h=0,8 h₁, мм.

h=0,8  8 = 6,4 мм.

Толщина фланца втулки h₂= h₁, следовательно h₂= 8 мм

Рисунок 96 – Схема предварительной компоновки редуктора

Требуется некоторая коррекция по внешним диаметрам и ширине подшипников, которая будет проведена на миллиметровке.