III. Предварительный расчет валов редуктора.
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Ведущий вал:
Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении [τk] = 20 МПа по формуле [1, стр.161]:
dB1
=
=
20 (мм).
Так как вал редуктора соединен муфтой с валом электродвигателя, то необходимо согласовать диаметры ротора dдв и вала dВ1. У подобранного электродвигателя2 диаметр вала 28мм. Примем dдв = 28 мм.
dB1 = dдв·0,75 = 28·0,75 = 21 (мм).
Примем dB1 = 20 [1, стр.162]. Выбираем МУВП по ГОСТ 21424—75 с расточками полумуфт под dдв = 28 мм и dB1 = 20 мм. Примем под подшипниками dп1 = 25 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом, так как минимальное расстояние от впадины зуба до шпоночной канавки меньше 25 мм [1, стр.234].
Ведомый вал:
Принимаем [τk] = 20 МПа.
dB2
=
=
= 25 (мм).
Принимаем [1, стр.162] dВ2 = 25 мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем dп2 = 30 мм, под зубчатым колесом dк2 = 35 мм.
IV. Конструктивные размеры шестерни и колеса.
Шестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше:
d1 = 38,4 мм;
da1 = 40,9 мм;
b1 = 37 мм.
Колесо кованое [1, стр.232]:
d2 = 121,6 мм;
da2 = 124,1 мм;
b2 = 32 мм.
Диаметр
ступицы dст
= 1,6·dk1
= 1,6·36
= 57,6 (мм); длина ступицы lст
= (1,2
1,5)·35
= 42
52,4 (мм), принимаем lст
=
52 мм.
Толщина
обода δо
= (2,5
4)·mn
=
3,1
5 (мм); принимаем δо
=
5 мм.
Толщина диска С = 0,3·b2 = 0,3·32 = 9,6 (мм).
V.Конструктивные размеры корпуса редуктора.
Толщина стенок корпуса и крышки:
δ = 0,025·aw + 1 = 0,025·80 + 1 = 3 (мм),
принимаем δ = 8 мм;
δ1 = 0,02·aw + 1 = 0,02·80 + 1 = 2,8 (мм),
принимаем δ1 = 8 мм.
Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:
верхнего пояса корпуса и крышки:
b = 1,5·δ = 1,5·8 = 12 (мм);
b1 = 1,5·δ1 = 1,5·8 = 12 (мм).
нижнего пояса корпуса:
p = 2,35·δ = 2,35·8 = 19 (мм);
принимаем p = 20 мм.
Диаметр болтов:
фундаментных:
d1
= (0,03
0,036)·aw
+ 12 =
=(0,03
0,036)·80
+ 12 =
=
2,4
2,88 + 12 = 14,4
14,88 (мм);
принимаем болт с резьбой M16;
крепящих крышку к корпусу у подшипников:
d2
= (0,7
0,75)·d1
=
(0,7
0,75)·16
=
=
11,2
12 (мм);
принимаем болты с резьбой М12;
соединяющих крышку с корпусом:
d3
= (0,5
0,6)·d1
=
(0,5
0,6)·16
=
=
8
9,6 (мм);
принимаем болты с резьбой М10.
VI. Первый этап компоновки редуктора
Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции — разрез по осям валов при снятой крышке редуктора.
Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:
а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А1 = 1,2δ;
б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса A = δ;
в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А = δ;
Намечаем радиальные шарикоподшипники особо легкой серии для ведущего вала и ведомого вала; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dп1 = 35 мм и dп2 = 45 мм
Таблица 2
|
Условное обозначение подшипника |
D |
D |
B |
Грузоподъемность, кН | |
|
Размеры, мм |
c |
co | |||
|
32205А |
25 |
52 |
15 |
28,6 |
15,2 |
|
206 |
30 |
62 |
16 |
19,5 |
10,0 |
Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающее кольца. Их ширина определяет размер y = 8—12 мм.
Измерением находим расстояния на ведущем валу l1 = 44,5 мм и на ведомом l2 = 44,5 мм.
Примем окончательно l1 = l2 = 44,5 мм.
Глубина
гнезда подшипника lг
1,5В; для подшипника 32025А В = 15 мм, lг
= 1,5·15 = 22,5 мм ; для 206 В = 16 мм, lг
= 1,5·16 = 24 мм . [1, стр.302]
Толщину фланца Δ крышки подшипника выбираем из таблицы 3:
Р а з м е р ы, мм.
Таблица 3
|
D |
d0 |
Δ |
|
20-50 |
7 |
8 |
|
50-65 |
9 |
10 |
|
65-90 |
12 |
12 |
|
90-120 |
14 |
14 |
Следовательно Δ32205А = 10 мм, Δ206 = 10 мм.
Высоту головки болта примем 0,7dб = 0,7·9 = 6,3 (мм).