Проектирование быстроходного вала

Поскольку диаметр впадин шестерни d_f1 бывает небольшим, то технологичнее быстроходный вал выполнять за одно целое с шестерней, поэтому он называется вал-шестерня.

Эскиз быстроходного вала изображен на рис. 3. Цифрами I, II, III обозначены зоны для установки тех или иных деталей.

Так, в зоне I устанавливается шкив клиноременной передачи.

В зоне II устанавливаются уплотнения для предотвращения утечки масла из редуктора. В качестве таких уплотнений используют манжетные уплотнения (табл. 11)

В зоне III устанавливаются подшипники качения.

Рис. 3. Схема быстроходного вала

Определение диаметральных размеров быстроходного вала

Если быстроходный вал редуктора соединяется с валом электродвигателя через клиноременную передачу, то диаметр d₂ определяют по приближенной формуле:

d₂ = (140…150) = 140 … 150 = 26,1 … 27,9 мм,

где Р₁ – мощность, передаваемая быстроходным валом редуктора, кВт (см. п.6 расчета);

п₁ – частота вращения быстроходного вала редуктора, мин^-1 (см. п. 5 расчета).

Диаметр d₂ округляется до целого числа из стандартного ряда.

Стандартный ряд включает в себя следующие размеры:

d = …20, 22, 24, 25, 28, 30, 32, 35, 36 38, 40, 42, 45, 50, 55, 56, 60, 63,65… мм

d₂ = 28 мм

Диаметр d₃ определяют по формуле:

d₃ = d₂ + х = 35 мм и должно получиться число, оканчивающееся на 0 или 5, т.к. на этом диаметре устанавливают подшипники (х ≥ 5).

Диаметр d₄ определяется:

d₄ = d₃ + 5 = 35+5 = 40 мм

Диаметр d_а1 – диаметр выступов зубьев шестерни, а d_f1 – диаметр впадин зубьев шестерни, которые определяются при расчете зубчатых колес (см. п. 20 расчета).

Определение линейных размеров быстроходного вала

Длину участка вала l₁ определяем по приближенной формуле:

l₁ ≈ 1,5d₂^* = 42 мм

___________________________

^* Длину участка l₁ можно определить в зависимости от диаметра d₂: при d₂ равном от 20 до 30 мм принимают l₁=42 мм; при d₂ равном от 32 до 40 мм l₁=60 мм; при d₂ > 40 мм l₁=85 мм.

b₁ – ширина шестерни, которая уже определена при расчете зубчатых передач (см. п.14 расчета) b₁ = 49,1

Длину l₂ можно ориентировочно принимать l₂ ≈ 60 мм

Длину буртика l₃ принимаем l₃ = 8 мм

Длина участка вала l₄ равна ширине подшипника В, одеваемого на этот участок вала. Предварительно можно планировать подшипник средней серии (см.табл.10), а значит при

d₃ = 25мм l₄=17 мм

d₃ = 30мм l₄ =19 мм

d₃ = 35мм l₄ =21 мм

d₃ = 40мм l₄ =23 мм

Принимаем l₄ =21 мм (с последующей корректировкой после выбора серии подшипника)

Проектирование тихоходного вала

Эскизная компоновка тихоходного вала изображена на рис. 4.

Рис. 4. Схема тихоходного вала

Определение диаметральных размеров тихоходного вала

Диаметр d₅ определяется по приближенной формуле:

d₅ = (140…150) = 140 …150 = 37,7…40,4 мм

(округлить до целого числа из стандартного ряда),

Стандартный ряд включает в себя следующие размеры:

d = ……40, 42, 45, 50, 55, … мм

d₅ = 40 мм

где Р₂ – мощность на тихоходном валу, кВт (см. п.6 расчета);

п₂ – частота вращения, мин^-1 (см. п. 5 расчета).

Диаметр d₆ определяется так же, как и диаметр d₃ по формуле:

d₆ = d₅ + х = 45 мм и должно получиться число, оканчивающееся на 0 или 5, т.к. на этом участке вала устанавливают подшипники (х ≥ 5).

Диаметр d₇ = d₆ + 5 = 45+5=50 мм

Диаметр d₈ = d₇ + 5 = 50+5=55 мм