5. Предварительный расчёт валов

Предварительный расчёт валов проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Диаметр вала при допускаемом напряжении [_к] = 20 МПа вычисляем по формуле 8.16[1]:

d_в(16 · T_к/ (· [_к]))^1/3(5.1)

1. Ведущий вал.

Рис. 5.1

d_в(16 · 23755,734 / (3,142 · 20))^1/3= 18,221 мм.

Под 1-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: d₁= 45 мм.

Под 2-й элемент (червяк) выбираем диаметр вала: d₂= 50 мм.

Под 3-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: d₃= 45 мм.

Под свободный (присоединительный) конец вала выбираем диаметр вала: d₄= 36 мм.

2. 2-й вал.

Рис. 5.2

d_в(16 · 399815,54 / (3,142 · 20))^1/3= 46,695 мм.

Под 1-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: d₁= 60 мм.

Под 2-й элемент (ведомый) выбираем диаметр вала: d₂= 65 мм.

Под 3-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: d₃= 60 мм.

Под 4-й элемент (ведущий) выбираем диаметр вала: d₄= 50 мм.

3. Выходной вал.

Рис. 5.3

d_в(16 · 695359,661 / (3,142 · 20))^1/3= 56,154 мм.

Под свободный (присоединительный) конец вала выбираем диаметр вала: d₁= 60 мм.

Под 2-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: d₂= 65 мм.

Под 3-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: d₃= 65 мм.

Под 4-й элемент (ведомый) выбираем диаметр вала: d₄= 60 мм.

Диаметры участков валов назначаем исходя из конструктивных соображений.

Таблица 5.1. Диаметры валов, мм.

Валы	Расчетный диаметр	Диаметры валов по сечениям
		1-е сечение	2-е сечение	3-е сечение	4-е сечение
Ведущий вал.	18,221	Под 1-м элементом (подшипником) диаметр вала: 45	Под 2-м элементом (червяком) диаметр вала: 50	Под 3-м элементом (подшипником) диаметр вала: 45	Под свободным (присоединительным) концом вала: 36
2-й вал.	46,695	Под 1-м элементом (подшипником) диаметр вала: 60	Под 2-м элементом (ведомым) диаметр вала: 65	Под 3-м элементом (подшипником) диаметр вала: 60	Под 4-м элементом (ведущим) диаметр вала: 50
Выходной вал.	56,154	Под свободным (присоединительным) концом вала: 60	Под 2-м элементом (подшипником) диаметр вала: 65	Под 3-м элементом (подшипником) диаметр вала: 65	Под 4-м элементом (ведомым) диаметр вала: 60

Таблица 5.2. Длины участков валов, мм.

Валы	Длины участков валов между
	1-м и 2-м сечениями	2-м и 3-м сечениями	3-м и 4-м сечениями
Ведущий вал.	240	240	120
2-й вал.	85	85	115
Выходной вал.	130	400	115

6. Конструктивные размеры шестерен и колёс

   1. Червячное колесо 1-й передачи

Диаметр ступицы:

d_ступ= (1,5...1,8) · d_вала= (1,5...1,8) · 65 = 97,5...117 мм. (6.1)

Принимаем: d_ступ= 98 мм.

Длина ступицы:

L_ступ= (1,2...1,7) · d_вала= (1,2...1,7) · 65 = 78...110,5 мм. (6.2)

Принимаем: L_ступ= 90 мм.

Толщина обода:

_о= 2 · m_n= 2 · 10 = 20 мм (6.3)

где m_n= 10 мм - модуль зацепления.

Толщина диска:

С = 0,25 · b₂= 0,25 · 90 = 22,5 мм22 мм. (6.4)

где b₂= 90 мм - ширина зубчатого венца червячного колеса.

Внутренний диаметр обода:

D_обода= d_f2- 4 ·_o= 376 - 4 · 20 = 296 мм (6.5)

Диаметр центровой окружности:

D_{C отв.}= 0,5 · (D_oбода+ d_ступ.) = 0,5 · (296 + 98) = 197 мм (6.6)

Диаметр отверстий:

D_отв.= (D_oбода- d_ступ.- 30) / 4 (6.7)

D_отв.= (296 - 98 - 30) / 4 = 42 мм

Параметры для стопорных винтов:

D_винт= (1,2...1,4) · m = 12...14 мм. (6.8)

Подбираем стандартный болт M12.