6. Нагрузки валов редуктора

Силы действующие в зацеплении червячной передачи

Окружная на колесе и осевая на червяке:

F_t2 = F_a1 = 4290 H.

Радиальная на червяке и колесе:

F_r1 = F_r2 =1562 H.

Окружная на червяке и осевая на колесе:

F_t1 = F_a2 = 588 H.

Консольная сила от муфты действующая на быстроходный вал

F_м = 100·Т₁^1/2 = 100·14,7^1/2 = 383 Н

Консольная силы действующие на тихоходный вал

Окружная

F_t2 = 7660 H

Радиальная

F_r2 = 2788 H

Рис. 6.1 – Схема нагружения валов червячного редуктора

6. Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора.

Материал быстроходного вала – сталь 45,

термообработка – улучшение: σ_в = 780 МПа;

Допускаемое напряжение на кручение [τ]_к = 10÷25 МПа

Диаметр быстроходного вала

где Т – передаваемый момент;

d₁ = (16∙14,7·10³/π10)^1/3 = 19 мм

Ведущий вал редуктора соединяется с помощью стандартной муфты с валом электродвигателя диаметром d_дв= 24 мм,

d₁ = (0,81,2)d_дв = (0,81,2)24 = 1929 мм

принимаем диаметр выходного конца d₁ = 30 мм;

длина выходного конца:

l₁ = (1,01,5)d₁ = (1,01,5)30 = 3045 мм,

принимаем l₁ = 40 мм.

Диаметр вала под уплотнением:

d₂ = d₁+2t = 30+22,5 = 35,0 мм,

где t = 2,5 мм – высота буртика;

принимаем d₂ = 40 мм:

длина вала под уплотнением:

l₂  1,5d₂ =1,540 = 60 мм.

Диаметр вала под подшипник:

d₄ = d₂ = 40 мм.

Вал выполнен заодно с червяком

Диаметр выходного конца тихоходного вала:

d₁ = (429,0·10³/π20)^1/3 = 48 мм

принимаем диаметр выходного конца d₁ = 50 мм;

Диаметр вала под уплотнением:

d₂ = d₁+2t = 50+22,8 = 56,6 мм,

где t = 2,8 мм – высота буртика;

принимаем d₂ = 55 мм .

Длина вала под уплотнением:

l₂  1,25d₂ =1,2555 = 68 мм.

Диаметр вала под подшипник:

d₄ = d₂ = 55 мм.

Диаметр вала под колесом:

d₃ = d₂ + 3,2r = 55+3,23,0 = 64,6 мм,

принимаем d₃ = 65 мм.

Выбор подшипников.

Предварительно назначаем для быстроходного вала радиально-упорные роликоподшипники средней серии №27308, а для тихоходного вала роликоподшипники легкой широкой серии №7511

Таблица 2.

Размеры и характеристика выбранного подшипника

№	d, мм	D, мм	B, мм	C, кН	C0, кН	е	Y
27308	40	90	25	48,4	37,1	0,786	0,763
7511	55	100	27	80,0	61,0	0,36	1,666

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.

а₁ = 25/2+(40+90)∙0,786/6 = 29 мм.

а₂ = 27/2+(55+100)∙0,36/6 = 23 мм.