6.2 Назначаем отдельные диаметры отдельных участков валов

4.2.1 Вал №1 – быстроходный вал.

d₁ = 18 мм, − диаметр выходного участка 1-го вала.

d_П1 = 25 мм.− Диаметр вала под подшипники.

Рисунок 6.1 – Быстроходный вал.

4.2.2 Вал №2 – промежуточный вал.

d_2П = 35 мм,

d_2К = 42 мм. −Диаметр вала под червячное колесо.

d_2Ш = 38 мм. −Диаметр вала под цилиндрическую шестерню

Рисунок 6.2 – Промежуточный вал.

4.2.3 Вал №3 – выходной вал.

d_В3 = 50 мм, d_3П = 50 мм, d_3К = 58 мм.

Рисунок 6.3 – Выходной вал.

Длины участков валов определим после эскизной компоновки редуктора.

Схему установки валов №1,№2,№3 принимаем враспор. Используем однорядные шариковые подшипники типа 36000 ГОСТ 831-75.

6.3 Смазка подшипников и зацеплений

6.3.1 Смазывание подшипников вала №1 осуществляется через отверстия в крышке корпуса, валов №2 и №3 осуществляется маслом из картера редуктора, подшипники смазываются брызгами масла.

6.3.2 Передачи в редукторе смазываются путем заливки масла в корпус редуктора так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

6.4 Конструктивные соотношения элементов корпуса

Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, фланцев и других элементов, соединенных в единое целое.

Исходя из габаритов корпуса принимаем толщину стенки равную 10 мм.

Для удобства сверления отверстий в редукторе делаем их сквозными.

Для увеличения жесткости корпуса редуктора на подшипниковых гнездах размещаем ребра жесткости шириной 6,3 мм.

Крепление крышки редуктора к корпусу осуществляем болтами М10.

Для фиксирования крышки редуктора относительно его корпуса в горизонтальной плоскости применяем два цилиндрических штифта. Это обеспечивает точную обработку боковых поверхностей редуктора.

Опорная часть корпуса выполняется сплошной поверхностью с отверстиями под крепежные болты M12.

Корпус и крышку редуктора выполняем из чугунного литья

Толщина стенки корпуса , мм, и крышки ₁, мм, должны быть не меньше 8 миллиметров.

Принимаем:  = ₁=10 мм.

Толщину верхнего фланца корпуса b, мм, и крышки b₁ , мм, принимаем:

b= b₁=1,5∙=1,5∙10=15 мм.

Толщину ребер корпуса , мм, и крышки , мм, определим, согласно соотношению:

b=b₁= (0.75... 1) ∙  = 7,5…10 мм

Принимаем: b=b₁=10 мм

Диаметр фундаментных болтов d₁ принимаем:

d₁=12 мм.

Диаметр болтов крепящих крышку к корпусу

принимаем: d₃= 10 мм

Размеры штифта:

Длина l_ш  b+b₁+(5…6)=25…26 мм. Принимаем: l_ш = 25 мм

Диаметр d_ш = 8 мм

Шестерня может быть выполнена с валом как одна деталь (вал - шестерня), если выполняется следующее условие

d_f 1,6∙ d_к

где d_f - диаметр окружности впадин шестерни.

d_к- диаметр вала под колёса.

Для промежуточного вала:

Так как не выполняется условие 77,95 1,6∙ 38=60,8, то промежуточный вал не выполняются как вал-шестерня.

В редукторах применяют в основном подшипники качения. Выбор типа подшипника зависит от нагрузок, действующих на вал. Так как на вал действуют осевая и радиальная силы, то используем радиально-упорные подшипники.

Выбор его типоразмера зависит от диаметра вала под подшипник. Посадочный диаметр подшипника для быстроходного вала d=d_П1, для промежуточного вала d=d_П2, для тихоходного вала - d=d_П3.

Входной вал: шариковый однорядный подшипник 36205 ГОСТ 831-75

Промежуточный вал: шариковый однорядный радиально-упорный подшипник 36207 ГОСТ 831-75.

Выходной вал: шариковый однорядный радиально-упорный подшипник 36210 ГОСТ 831-75.

Для герметизации подшипниковых узлов редуктора с осевой фиксацией подшипников применим закладные крышки. Они изготавливаются, из чугуна СЧ 15 двух видов. Размеры крышек определяют в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника D.

Во время работы привода происходит нагрев деталей и масла, что приводит к линейному удлинению валов редуктора. Для компенсации этого расширения предусматривают осевой зазор в подшипниковых узлах а = 0,2... 0,5 мм, который на чертежах общего вида не показывается. Так как применили закладные крышки регулировка осевого зазора производится с помощью компенсирующих колец, которые устанавливаются между торцами наружных колец подшипников и крышек.

Графическая часть эскизной компоновки проводим на бумаге формата А 1 в масштабе 1:1 и содержащей вид сверху редуктора с разрезом по осям валов и главного вида редуктора.

Выполнение эскизной компоновки проводим несколькими этапами.

На первом этапе откладываем межосевые расстояние и вычерчивается червячная и цилиндрическая передача.

На втором этапе прочерчиваем границы внутренней стенки редуктора на расстоянии X = 5...12 мм от элементов червячной и зубчатой цилиндрической передачи. Со стороны шестерни предварительное значение размера f, мм, назначим равным f =10 мм.

На третьем этапе вычерчиваем ступени валов на соответствующих осях по диаметральным размерам, полученным в проектном расчете валов

(пункт 6). Длины участков валов получим из следующих рассуждений:

Длина участка вала под муфты, которая равна:

L₁=1,5∙d_в,

где d_в-диаметр выходного участка вала, мм;

L₁=1,5·18=27

На четвертом этапе дорисовываются подшипники по своим габаритным размерам и определяем для валов размеры а, и в, мм, которые являются плечами приложенных к валу сил.

Определение этих размеров позволяет провести проверочный расчет валов на прочность и расчет подшипников на долговечность.

7 Расчетная схема нагружения валов, определение реакций в опорах, построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

7.1 РАСЧЕТ ПЕРВОГО (ЧЕРВЯЧНОГО) ВАЛА

7.1.1 Строим схему нагружения первого (червячного) вала

7.1.2 Определяем реакции опор первого (червячного) вала и , Н

В плоскости XOZ:

(7.1.1)

(7.1.2)

В плоскости YOZ:

(7.1.3)

(7.1.4)

(7.1.5)

(7.1.6)

Суммарные реакции:

Суммарная реакция опоры А, , H:

(7.1.7)

Суммарная реакция опоры В, , H:

(7.1.8)

7.1.3 Определим изгибающие моменты в опасных сечениях M, Н·мм.

В плоскости XOZ:

(7.1.9)

; (7.1.10)

; (7.1.11)

(7.1.12)

По полученным значениям строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XOZ.

В плоскости YOZ:

(7.1.13)

(7.1.14)

(7.1.15)

(7.1.16)

По полученным значениям строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YOZ.

7.1.4 Крутящий момент Т , Н·мм, действует в промежутке между сечениями

1-1 и 2-2 будет равен моменту T1, Н·мм

7.2 РАСЧЕТ ТРЕТЬЕГО (ВЫХОДНОГО) ВАЛА

7.2.1 Строим схему нагружения третьего (выходного) вала

7.2.2 Определяем реакции опор третьего (выходного) вала и , Н

В плоскости XOZ:

(7.2.1)

(7.2.2)

(7.2.3)

В плоскости YOZ:

(7.2.4)

(7.2.5)

(7.2.6)

Суммарные реакции:

Суммарная реакция опоры А, , H:

(7.2.7)

Суммарная реакция опоры В, , H:

(7.2.8)

7.2.3 Определим изгибающие моменты в опасных сечениях M, Н·мм.

В плоскости XOZ:

(7.2.9)

; (7.2.10)

; (7.2.11)

(7.2.12)

По полученным значениям строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XOZ.

В плоскости YOZ:

(7.2.13)

(7.2.14)

(7.2.15)

(7.2.16)

(7.2.17)

(7.2.18)

По полученным значениям строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YOZ.

7.2.4 Определим крутящие моменты Т , Н·мм, действующие промежутках между сечениями:
	Сечение 1-1		(7.2.19)
	Сечение 2-2		(7.2.20)
	Сечение 3-3		(7.2.21)
	Сечение 2-2		(7.2.22)