1.5. Крутящий момент на валу электродвигателя.
1.6. Передаточное отношение механизма.
1.7. Крутящий момент на тихоходном валу.
2. Эскизное проектирование.
2.1. Предварительный расчет диаметра валов.
*Диаметр быстроходного вала:
ТБ=17.9 н*м – вращающий момент на быстроходном валу.
По ряду стандартных размеров:
dБ=21 мм.
Диаметр вала под подшипник качения:
по ряду нормальных линейных размеров принимаем dп=25 мм.
*Диаметр
тихоходного вала:
Тт=989.7 н*м – вращающий момент на тихоходном валу.
По ряду стандартных размеров:
dT=60 мм.
Диаметр вала под подшипник качения:
по ряду нормальных линейных размеров принимаем dп=70 мм.
Диаметр под колесо dк=80 мм.
*Диаметр промежуточного вала:
- вращающий момент на промежуточном
валу.
По ряду стандартных размеров
dпр=32 мм.
Диаметр вала под подшипник качения:
по ряду нормальных линейных размеров принимаем dп=40 мм.
Диаметр заплечика подшипника:
по
ряду нормальных линейных размеров 
.
2.2 Предварительный расчет длин валов.
*Быстроходный вал:
Длина
посадочного конца вала 
Длина
промежуточного участка 
*Промежуточный вал:
Длина
посадочного конца вала 
Длина
промежуточного участка 
*Тихоходный вал:
Длина посадочного конца вала
Длина промежуточного участка
2.3 Конструирование зубчатой передачи.
При
серийном производстве заготовки колес
получают из прутка свободной ковкой, а
также ковкой в штампах. Так как объем
выпуска 1000 штук в год, то применяют
двусторонние штампы. Для свободной
выемки заготовки из штампа принимают
значения γ
и радиусов закруглений 
.
2.3.1. Конструирование колеса быстроходной ступени.
Материал: Сталь 45Х ГОСТ4543-71;
Ширина венца: 22 мм;
Число зубьев: 117;
Длина
ступицы: 
Диаметр
ступицы: 
Модуль зацепления: 1.25 мм;
Ширина
торцов венца: 
Фаски
на торцах венца : 
;
Угол
фаски: 45
Толщина
диска: 
;
2.3.2. Конструирование шестерни тихоходной ступени.
Выполняют шестерню за одно целое с валом (вал-шестерня) т.к. качество вала-шестерни выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни. Все параметры берутся из распечатки.
2.4 Червячная передача.
Выпуск крупносерийный. Венец наплавленный.
Материал червячного колеса: венец – Бронза БрА9ЖЗЛ ГОСТ 493-79, ступица – Сталь 45Х ГОСТ 1050-88;
Материал червяка – Сталь 45Х ГОСТ 4543-71.
2.4.1. Конструирование венца червячного колеса.
Материал Бронза БрА9ЖЗЛ ГОСТ 493-79;
Ширина венца: 48 мм;
Число зубьев: 51;
Модуль зацепления: m=5 мм;
Ширина
торцов венца:
Фаски
на торцах венца: 
Угол
фаски: 
2.4.2. Конструирование ступицы червячного колеса.
Материал сталь: 45Х ГОСТ4543-71
Длина
ступицы: 
Диаметр
ступицы: 
Толщина
диска: 
2.5 Конструирование крышек подшипников.
Материал для всех крышек подшипников СЧ15.
Все крышки назначаются привертными. Определяющим при конструировании крышки является диаметр отверстия в корпусе под подшипник. При установке в крышке подшипников манжетного уплотнения выполняют расточку отверстия так, чтобы можно было выпрессовать изношенную манжету.
2.5.1. Конструирование крышки подшипника для быстроходного вала.
Наружный диаметр подшипника: D=52 мм;
Толщина стенки: δ=5 мм;
Толщина боковой стенки: δ2=δ=5 мм;
Диаметр винтов: d=6 мм;
Размеры других элементов:
δ1=1.2*δ=1.2*6=7.2 мм;
Число винтов: z=4;
Диаметр отверстия под манжету: 42 мм.
2.5.2. Конструирование крышки подшипника для промежуточного вала.
Наружный диаметр подшипника: D = 80 мм;
Толщина стенки: δ=6 мм;
Толщина боковой стенки: δ2=δ=6 мм;
Диаметр винтов: d=8 мм;
Размеры других элементов:
δ1=1.2*δ=1.2*6=7.2 мм;
Число винтов: z=4.
2.5.3. Конструирование крышки подшипника для тихоходного вала.
Наружный диаметр подшипника: D = 125 мм;
Толщина стенки: δ=10 мм;
Толщина боковой стенки: δ2=δ=10 мм.
Размеры других элементов:
δ1=1.2*δ=1.2*10=12 мм.
Число винтов: z=6;
Диаметр отверстия под манжету: 95 мм.
2.5.4. Конструирование стакана подшипника для тихоходного вала.
Наружный диаметр подшипника: D =125 мм;
Толщина стенки: δ = 10 мм;
Толщина фланца: δ2=1.2*δ=1.2*10=12 мм;
Диаметр винтов: d=10 мм;
Число винтов: z=6;
Размеры других элементов:
δ1=1.2*δ=1.2*10=12 мм.
2.6. Конструирование корпуса.
Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобышек, фланцев, и других элементов, соединенных в единое целое. При конструировании литой корпусной детали стенки следует по возможности выполнять одинаковой толщины. Толщину стенок литых деталей уменьшают до величины, определяемой условиями хорошего заполнения формы жидким металлом. Поэтому чем больше размеры корпуса, тем толще должны быть его стенки. Материал корпуса – серый чугун СЧ15. Толщина стенки, отвечающая требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса, вычислим по формуле:
Примем δ=8 мм.
Плоскости стенок, встречающиеся под прямым или тупым углом, сопрягают дугами радиусом r = 4(мм), R = 12(мм). Литейные уклоны выполняют по рекомендации [1 c. 290]. Остальные элементы корпусных деталей выполняются по правилам (стр. 290-311) учебника П.Ф. Дунаева, О.П.Леликова.
Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор:
где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передач.
Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес:
Примем
2.7. Конструирование крышки люка.
Для заливки масла в редуктор, контроля правильности зацепления и для внешнего осмотра деталей делают люки. Конструируют крышку-отдушину.
Параметры крышки:
Длина
крышки: 
Толщина штампованного стального листа:
Высота внутреннего пространства:
Диаметр винтов: d = 4 мм;
Высота
приливов: 
где
3. РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ.
3.1 Выбор типа и схемы установки подшипников
Для фиксирования от осевых смещений поставим конические подшипники на тихоходном валу по схеме «враспор».
На промежуточном валу одну опору выполним фиксирующей, а другую плавающей.
На быстроходном валу выполним обе опоры фиксирующими.
3.2 Расчет подшипников на быстроходном валу.
3.2.1. Определение сил, нагружающих подшипники.
Реакции от сил в зацеплении.
-вертикальные составляющие:
;
;
- горизонтальные составляющие:
-осевые составляющие:
А) правое направление осевой силы.
Б) левое направление осевой силы.
Реакции от консольной нагрузки.
Составив уравнения равновесия для вала относительно точек «а» и «в» и выразив из них неизвестные, получим:
Суммарные нагрузки.
А) Для правого направления осевой силы.
Б) Для левого направления осевой силы.
|
|
|
|
|
Б |
4265.73 |
278 |
4313.50 |
278 |
Г |
8245.50 |
278 |
8197.68 |
278 |
Видно, что наиболее нагружена опора «Г».
