3. Эскизное проектирование
3.1 Предварительный расчет валов
Вращающий
момент на быстроходном валу ТБ=
63,8
Вращающий момент на тихоходном валу ТТ=1060
Предварительные значения диаметров (мм) различных участков валов определяем по формулам:
Для быстроходного вала
Принимаем диаметр быстроходного вала d=32мм
Тогда диаметр вала под подшипник:
принимаем dП
равным 35мм. tКОН – высота заплечика вала [1, с.46]
Диаметр вала под зубчатое колесо
,
где r- координата фаски
подшипника [1, с.46],
Принимаем
=45мм.
Для тихоходного вала расчет проводится аналогично:
Принимаем dП=60мм
Принимаем dП=72мм
Расчеты для промежуточного вала:
Принимаем dК=42мм.
Принимаем dП=35мм
Принимаем dБП=48мм,
f определяем по
таблице [1, с.46]
3.2. Выбор подшипников и схемы установки.
Из за неизбежной угловой погрешности при изготовлении колес для шевронных передач на вал будет действовать дополнительная сила, стремящаяся сдвинуть вал, что может повлечь за собой более быстрый выход из строя редуктора. Поэтому в редукторе часть опор сделаем плавающими. Для плавающих опор применяют радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами, т.к. они допускают осевое смещение валов. Одну из опор объязательно нужно зафиксировать, иначе редуктор не будет работать. Выбираем конические роликовые подшипники, т.к они не дают валу перемещаться, выдерживают большие нагрузки, а так же добавляют дополнительную жесткость конструкции.
Для редуктора выбраны подшипники:
Роликовый конический однорядный ГОСТ 27365-87 7212А:
d=60мм, D=110мм, B=22мм,
Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами ГОСТ 8328-75 12207:
d=35мм, D=72мм, B=17мм.
Для приводного вала изначально приняты шариковые радиальные сферические двухрядные подшипники 1212 d=60 мм, D=110 мм, В=22 мм по ГОСТ 28428-90.
4. Расчёт соединений
4.1. Соединение с натягом (колесо быстроходной ступени)
Исходные данные:
Т=63.8 Нм - вращающий момент на колесе,
d=42мм- диаметр соединения,
d2=63мм- диаметр ступицы колеса,
l=40мм- длинна сопряжения.
1) Среднее контактное давление:
,
где К- коэффициент запаса сцепления,
f- коэффициент сцепления.
K=4,5 [1, c.88], f=0,14 [1, c.88]
2) Деформация деталей:
,где
С1,С2-
коэффициенты жёсткости,
где
коэффициент Пуассона
для
стали
Е- модульупругости, МПа., Е=2,1*105
Поправка на обмятие микронеровностей:
,
где Ra1,
Ra2-
средние арифметические
отклонения профиля поверхностей.
Минимальный натяг:
Максимальный натяг:
предел
текучести материала
Выбор посадки:
По
значениям
назначаю посадку: H8/x8
Температура нагрева:
4.2. Соединение с натягом (колесо тихоходной ступени)
Исходные данные:
Т=1060 Нм - вращающий момент на колесе,
d=72мм- диаметр соединения,
d2=92мм- диаметр ступицы колеса,
l=98мм- длинна сопряжения.
1) Среднее контактное давление:
,
2) Деформация деталей:
Поправка на обмятие микронеровностей:
, где Ra1, Ra2- средние арифметические
отклонения профиля поверхностей.
Минимальный натяг:
Максимальный натяг:
Выбор посадки:
По значениям назначаю посадку: H7/z7
Определяем
силу запрессовки:
,
-определяем
по[1, с.90]
