6. Нагрузки валов редуктора

6.1.  Определяем силы в зацеплении закрытой передачи

6.1.1.  Силы в зацеплении на шестерне:

окружная

F_t1 = F_t2 = 4375 Н;

радиальная

F_r1 = F_r2 = 1593 Н.

6.1.2.  Силы в зацеплении на колесе:

окружная

радиальная

где  α = 20° – угол зацепления.

6.2.  Определяем консольные силы:

от силы давления ремня на вал

F_оп = 714,25 Н;

от муфты

6.3.  Результаты выполнения раздела

Силы, Н
В зацеплении закрытой передачи		Консольные
окружная Ft1 = Ft2	радиальная Fr1 = Fr2	от силы давления ремня на вал Fоп	от муфты Fм
4360	1587	714,25	3059

7. Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора

7.1.  Определяем геометрические параметры ступеней валов

7.1.1.  Быстроходный вал-шестерня (цилиндрическая) – рис. 7.1.

Рисунок 7.1.  Эскиз быстроходного вала

7.1.1.1.  Диаметр вала под шкив

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410]

d₁ = 38 мм.

7.1.1.2.  Длина концевого участка вала под шкив

L₁ = 1,5d₁ = 1,538 = 57,0 мм.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410]

L₁ = 56 мм.

7.1.1.3.  Диаметр вала под уплотнение крышки с отверстием и подшипник

d₂ = d₄ = d₁ + 2t_цил = 38 + 2·3,5 = 45,0 мм,

где  t_цил = 3,5 мм – высота буртика; принимается по [1; с. 42].

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного для подшипников числа [1; с. 417 – 425]

d₂ = d₄ = 45 мм.

7.1.1.4.  Длина промежуточного участка быстроходного вала цилиндрической передачи

L₂ = 1,4d₂ = 1,445 = 63 мм.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410]

L₂ = 63 мм.

7.1.1.5.  Диаметр вала под шестерню

d₃ = d₂ + 3r = 45 + 32,0 = 51,0 мм,

где  r = 2,0 мм – координата фаски подшипника (см. п. 7.2.1).

Полученное значение округляем до ближайшего большего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410]

d₃ = 53 мм.

7.1.1.6.  Длина концевого участка быстроходного вала под подшипник

L₄ = B + c = 19 + 2,0 = 21,0 мм,

где  B = 18 мм – ширина подшипника (см. п. 7.2.1);

с = 1,5…2,0 мм – надбавка.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410]

L₄ = 21 мм.

7.1.1.7.  Длина участка вала под шестерню определяется графически на эскизной компоновке и принимается из стандартного ряда по [1; табл. 24.1, с. 410]

L₃ = 180 мм.

7.1.2.  Тихоходный вал (вал колеса) – рис. 7.2.

Рисунок 7.2.  Эскиз тихоходного вала

7.1.2.1.  Диаметр вала под полумуфту

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410] с учетом дальнейшего выбора устанавливаемой на этот вал полумуфты (п.10.2)

d₁ = 50 мм.

7.1.2.2.  Длина концевого участка вала под полумуфту

L₁ = 1,5d₁ = 1,550 = 75 мм.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410] с учетом дальнейшего выбора устанавливаемой на этот вал полумуфты (п.10.2)

L₁ = 90 мм.

7.1.2.3.  Диаметр вала под уплотнение крышки с отверстием и подшипник

d₂ = d₄ = d₁ + 2t_цил = 50 + 2·4,0 = 58,0 мм,

где  t_цил = 3,5 мм – высота буртика; принимается по [1; с. 42].

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного для подшипников числа [1; с. 417 – 425]

d₂ = d₄ = 60 мм.

7.1.2.4.  Длина промежуточного участка тихоходного вала

L₂ = 1,2d₂ = 1,260 = 72,0 мм.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410]

L₂ = 72 мм.

7.1.2.5.  Диаметр вала под зубчатое колесо

d₃ = d₂ + 3r = 60 + 32 = 66 мм,

где  r = 2,5 мм – координата фаски подшипника (см. п. 7.2.2).

Полученное значение округляем до ближайшего большего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410]

d₃ = 67 мм.

7.1.2.6.  Длина концевого участка тихоходного вала под подшипник

L₄ = B + c = 22 + 2,0 = 24,0 мм,

где  B = 21 мм – ширина подшипника (см. п. 7.2.2);

с = 1,5…2,0 мм – надбавка.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного числа [1; табл. 24.1, с. 410]

L₄ = 24 мм.

7.1.2.7.  Длина участка вала под зубчатое колесо определяется графически на эскизной компоновке и принимается из стандартного ряда по [1; табл. 24.1, с. 410]

L₃ =190  мм.

7.2.  Предварительно выбираем подшипники качения

7.2.1.  Быстроходный вал-шестерня (цилиндрическая)

Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные ГОСТ 831-75.

Легкая серия 36209 [1, табл. 24.15, с. 421].

Размеры, мм: d = 45; D = 85; B = 19; r = 2,0; r₁ = 1,0.

Грузоподъемность, кН: С_r = 41,2; C_0r = 25,1.

7.2.2.  Тихоходный вал

Подшипники шариковые радиальные однорядные ГОСТ 8338-75.

Легкая серия 212 [1, табл. 24.10, с. 417].

Размеры, мм: d = 60; D = 110; B = 22; r = 2.

Грузоподъемность, кН: С_r = 52; C_0r = 31,0.

7.3.  Конструктивные размеры закрытой передачи

7.3.1.  Определяем расстояние между внешними поверхностями деталей передачи

L = d_а1 + d_а2 = 54,00 + 290,00 = 344,00 мм.

7.3.2.  Определяем зазор

Полученное значение округляем до ближайшего целого числа

а = 10 мм.

7.3.3.  Определяем расстояние между дном корпуса и поверхностью колес

b₀ ≥ 3a = 310 = 30 мм.

7.4.  Выполняем эскизный проект редуктора в масштабе 1:1 на миллиметровой бумаге.

7.5.  Результаты выполнения раздела

Вал	Размер вала, мм				Подшипники
	d1	d2	d3	d4	Типоразмер	Размер, мм	Грузоподъёмность, кН
						d  D  B	динамиче­ская Сr	статическая C0r
	L1	L2	L3	L4
Быстро­ходный	38	45	53	45	Роликовые конические 36209 ГОСТ 831-75	458519	41,2	25,1
	56	63		21
Тихоходный	50	60	67	60	Шариковые радиальные 212 ГОСТ 8338-75	6011022	52	31
	90	72		24