6. Нагрузки валов редуктора (рис.6.1)

Силы, действующие в зацеплении конической передачи

окружная

F_t1 = F_t2 =1101 Н

радиальная для шестерни, осевая для колеса

F_r1 = F_a2 = 229 H

осевая для шестерни, радиальная для колеса

F_a1= F_r2 = 881 H

Консольная сила от муфты действующая на быстроходный вал

F_м = 100·Т₁^1/2 = 100·24,8^1/2 = 498 Н

Консольная силы действующие на тихоходный вал

F_в = 1201 H.

Горизонтальная и вертикальная составляющие консольной силы от цепной передачи, действующие на вал

F_вв= F_в sinθ = 1201sin30° = 600 H

F_вг = F_вcosθ = 1201cos30° =1040 H

Рис. 6.1 – Схема нагружения валов редуктора

7. Разработка сборочного чертежа редуктора

7.1 Выбор материала валов

Материал быстроходного вала – сталь 45,

термообработка – улучшение: σ_в = 780 МПа;

7.2 Выбор допускаемых напряжений на кручение

Допускаемое напряжение на кручение [τ]_к = 10÷20 МПа

7.3 Определение геометрических параметров ступеней валов (рис.7.1)

Диаметр быстроходного вала

где Т₁ – передаваемый момент;

d₁ = (16·24,8·10³/π10)^1/3 = 23 мм

Ведущий вал редуктора соединяется с помощью стандартной муфты с валом электродвигателя диаметром d_дв= 28 мм,

d₁ = (0,81,2)d_дв = (0,81,2)32 = 2538 мм

принимаем диаметр выходного конца d₁ = 28 мм;

длина выходного конца:

l₁ = (1,01,5)d₁ = (1,01,5)28 = 2842 мм,

принимаем l₁ = 40 мм.

Диаметр вала под уплотнением:

d₂ = d₁+2t = 28+22,2 = 32,4 мм,

где t = 2,2 мм – высота буртика;

принимаем d₂ = 30 мм:

длина вала под уплотнением:

l₂  0,6d₂ =0,630 = 18 мм.

Диаметр резьбы d₅ > d₂ принимаем d₅ = М33

Диаметр вала под подшипник:

d₄ > d₅ принимаем d₄ = 35 мм.

Вал выполнен заодно с шестерней

Диаметр выходного конца тихоходного вала:

d₁ = (16·75,5·10³/π15)^1/3 = 29 мм

принимаем диаметр выходного конца d₁ = 28 мм;

Диаметр вала под уплотнением:

d₂ = d₁+2t = 28+22,2 = 32.4 мм,

где t = 2,2 мм – высота буртика;

принимаем d₂ = 35 мм .

Длина вала под уплотнением:

l₂  1,25d₂ =1,2535 = 44 мм.

Диаметр вала под подшипник:

d₄ = d₂ = 35 мм.

Диаметр вала под колесом:

d₃ = d₂ + 3,2r = 35+3,22,5 = 43,0 мм,

принимаем d₃ = 45 мм.

Рис. 7.1 Основные типоразмеры быстроходного вала

7.4. Предварительный выбор подшипников качения (рис.7.2)

Предварительно назначаем радиально-упорные роликоподшипники легкой серии №7207А для быстроходного вала и тихоходного вала.

Характеристика подшипника [1]

Таблица 7.1

Параметр	Обозначение	Значение
Внутренний диаметр подшипника, мм	d	35
Наружный диаметр подшипника, мм	D	72
Высота подшипника, мм	T	18,25
Ширина наружного колеса подшипника, мм	B	15
Ширина внутреннего колеса подшипника, мм	c	17
Радиус монтажной фаски подшипника, мм	r	2,0
Статическая грузоподъемность, кН	C0	32,5
Динамическая грузоподъемность, кН	C	48,4
Масса, кг	m	0,340

Рис.7.2 Подшипник серии №7207А

Эскизная компоновка устанавливает положение колес редукторной пары, элемента открытой передачи и муфты относительно опор (подшипников); определяет расстояния l_б и l_т между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов, а также точки приложения силы давления элемента открытой передачи и муфты на расстоянии l_оп и l_м от реакции смежного подшипника.

Выбираем способ смазывания: зубчатое зацепление смазывается за счет окунания шестерни в масляную ванну; для подшипников пластичный смазочный материал. Камеры подшипников отделяем от внутренней полости мазеудерживающими кольцами.

Проводим горизонтальную осевую линию – ось ведущего вала; затем проводим вертикальную линию - ось ведомого вала. Из точки пересечения проводим под углом 17,61º осевые линии делительных конусов и откладываем на них отрезки R_e = 82 мм.

Вычерчиваем шестерню и колесо, причем ступицу колеса располагаем несимметрично.

Вычерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

- принимаем зазор между торцом ступицы и внутренней стенкой кор­пуса 10 мм;

- принимаем зазор между окружностью вершин зубьев колеса и внутренней стенкой корпуса 10 мм;

При установке радиально-упорных подшипников необходимо учитывать, что радиальные реакции считают приложенными к валу в точках пересечения нормалей, проведенных к серединам контактных площадок.

Для конических роликоподшипников поправка а:

а = В/2 + (d+D)e/6 = 17/2+(35+72)∙0,37/6 = 15 мм.

В результате этих построений получаем следующие размеры:

быстроходный вал: l_м = 106 мм; l_б =102 мм: b = 50 мм;

тихоходный вал: с₁ = 86 мм: с₂ = 42 мм; l_оп = 77 мм.