3021

2.5.2. Вариант 2.

Составить вычислительную программу выбора и расчета на прочность шпоночного соединения вал - зубчатое колесо. В программу включить каталоги призматических (ГОСТ 2336088) и сегментных (ГОСТ 24071-90) шпонок. Схема расчета приведена на рис.5

Пуск

Рис.5. Блок-схема шпоночного соединения

11

2.5.3. Вариант 3.

Составить вычислительную программу расчета вала на совместное действие изгиба с кручением. Схема расчета приведена на рис.6

Пуск

Рис.6. Блок-схема расчета вала на совместное действие изгиба с кручением.

12

3.2. Схема нагружения валов

Валы зубчатого редуктора передают вращающиеся моменты, воспринимают нагрузку в зацеплении зубчатой передачи и усилия в ремнях ременной передачи. Согласно кинематической схеме привода (см. рис.7), нагружение ведомого вала можно представить расчетной схемой на рис.8, а ведущего – схемой на рис.9.

Рис.8

Fa2

Fr2

T2

14

3.4 Усилия в ременной передаче

Для расчета усилий в ремне ременной передачи (см. рис 9) определим сначала размеры шкива, насаженного на выходной конец ведущего вала. Диаметр шкива d s рассчитывают по формуле Саверина

где Т1 имеет размерность Нмм, -скольжение, которое можно принять для прорезиненного ремня 0.01.

Вычисленное значение d s округляют до ближайшего

стандартного (предпочтительно в меньшую сторону) по ГОСТ

17383-73 из ряда 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125;

140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000.

16

тельного натяжения; А- площадь поперечного сечения ремня. Для плоскоременной передачи с прорезиненным ремнем принимают 0=1.8 МПа. Угол охвата вычисляют по формуле

Площадь поперечного сечения ремня можно вычислить без учета условий эксплуатации по приближенной формуле

где k0-стандартное удельное окружное усилие, которое для прорезиненного ремня равно 2.25МПа.

На ведомом валу дополнительные активные силы отсутствуют (см.рис.8).

Ширина венца шкива Вш передачи, например, с плоским резинотканевым ремнем и четырьмя прокладками при максимально допускаемой нагрузке на единицу ширины p0 3H / mm приближенно определяют по ширине ремня

17

Полученные размеры в дальнейшем будут использованы для проектирования выходного конца быстроходного вала.

18

4. ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ ВАЛА

Возможны два конструктивных исполнения шестерен зубчатых передач: вместе 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 все шестерни редукторов изготавливают заодно с валом. Насадные шестерни применяют, например, в тех случаях, когда по условиям работы шестерня должна быть подвижной по оси вала.

На рис.11 показан эскиз быстроходного вала-шестерни. На рис.12 изображена компоновочная схема вала-шестерни 1. В одноступенчатых редукторах шестерня 10 располагается симметрично относительно подшипниковых опор 7. Подшипники расположены в корпусе редуктора 6. Шкив 3 фиксируется в осевом направлении гайкой 2 на резьбе, нарезанной на конце вала. Подшипники защищаются от чрезмерного залива маслом или вымывания пластической смазки маслоотражательными кольцами 8, которые распираются втулками 9. Подшипники входных валов цилиндрических редукторов с прямозубыми или косозубыми зубчатыми колесами чаще всего устанавливают по схеме «враспор». Необходимый осевой зазор между крышкой 4 и кольцом подшипника 7 обеспечивается с помощью тонких металлических прокладок 5, которые устанавливают между корпусом и «привертными» крышками 4 и 11. Крышка 4 уплотняется прокладкой 12.

19