9. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого червячного редуктора:

 = 0.04 · a_w+ 2 = 0.04 · 250 + 2 = 12 мм (9.1)

1 = 0.032 · a_w+ 2 = 0.032 · 250 + 2 = 10 мм (9.2)

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:

b = 1.5 · = 1.5 · 12 = 18 мм. (9.3)

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса:

b₁= 1.5 ·₁= 1.5 · 10 = 15 мм. (9.4)

Толщина нижнего пояса корпуса:

без бобышки: p = 2.35 · = 2.35 · 12 = 28,2 мм, (9.5)

округляя в большую сторону, получим p = 29 мм.

при наличии бобышки: p₁= 1.5 ·= 1.5 · 12 = 18 мм. (9.6)

p₂= (2,25...2,75) ·= 2.65 · 12 = 31,8 мм., (9.7)

округляя в большую сторону, получим p₂= 32 мм.

Толщина рёбер основания корпуса: m = (0,85...1) · = 0.9 · 12 = 10,8 мм. (9.8)

Округляя в большую сторону, получим m = 11 мм.

Толщина рёбер крышки: m₁= (0,85...1) ·₁= 0.9 · 10 = 9 мм. (9.9)

Диаметр фундаментных болтов (их число 4):

d₁= (0,03...0,036) · a_{w (тихоходная ступень)}+ 12 (9.10)

d₁= (0,03...0,036) · 250 + 12 = 19,5...21 мм.

Принимаем d₁= 24 мм.

Диаметр болтов:

у подшипников:

d₂= (0,7...0,75) · d₁= (0,7...0,75) · 24 = 16,8...18 мм. (9.11)

Принимаем d₂= 16 мм.

соединяющих основание корпуса с крышкой:

d₃= (0,5...0,6) · d₁= (0,5...0,6) · 24 = 12...14,4 мм. (9.12)

Принимаем d₃= 16 мм.

Размеры, определяющие положение болтов d₂(см. рис. 10.18[1]):

e (1...1,2) · d₂= (1...1.2) · 16 = 16...19,2 = 17 мм; (9.13)

q 0,5 · d₂+ d₄= 0,5 · 16 + 5 = 13 мм; (9.14)

где крепление крышки подшипника d₄= 5 мм.

Высоту бобышки h_бпод болт d₂выбирают конструктивно так, чтобы образовалась опорная поверхность под головку болта и гайку. Желательно у всех бобышек иметь одинаковую высоту h_б.

10. Расчёт реакций в опорах

    1. 1-й вал

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

F_x2= -F_t1= -475,115 H

F_y2= -F = -727,605 H

F_z2= -F_a1= -1999,078 H

₂= 90^o

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 3 по схеме), выводим:

R_x1= ((-F_a2 · cos(₂) · d_{1(1-я передача)}/ 2) - F_x2 · L₂) / (L₁ + L₂) (10.1)

R_x1= ((-(-1999,078) * cos(90) * 100 / 2) - (-475,115) * 240) / (240 + 240) = 237,558 H

R_y1= ((-F_a2 · sin(₂) · d_{1(1-я передача)}/ 2) - F_y2 · L₂) / (L₁ + L₂) (10.2)

R_y1= ((-(-1999,078) * sin(90) * 100 / 2) - (-727,605) * 240) / (240 + 240) = 572,04 H

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y, выводим:

R_x3= (-R_x1) - F_x2(10.3)

R_x3= (-237,558) - (-475,115) = 237,558 H

R_y3= (-R_y1) - F_y2(10.4)

R_y3= (-572,04) - (-727,605) = 155,565 H

Суммарные реакции опор:

R₁= (R_x1²+ R_y1²)^1/2= (237,558²+ 572,04²)^1/2= 619,405 H; (10.5)

R₃= (R_x3²+ R_y3²)^1/2= (237,558²+ 155,565²)^1/2= 283,961 H; (10.6)

Радиальная сила действующая на вал со стороны муфты равна (см. раздел пояснительной записки "Выбор муфт"):

F_муфт.= 1620 Н.

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 3 по схеме), получаем:

R_1муфт.= (Fмуфт. * L3) / (L1 + L2) (10.7)

R_1муфт.= (1620 * 120) / (240 + 240) = 405 H

Из условия равенства суммы сил нулю, получаем:

R_3муфт.= - Fмуфт. - R1 (10.8)

R_3муфт.= - 1620 - 405 = -2025 H

2. 2-й вал

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

F_x2= -F_r2= -1999,078 H

F_y2= F_t2= 727,605 H

F_z2= F_a2= 475,115 H

₂= 270^o

F_x4= F_в= 6843,273 H

₄= 0^o

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 3 по схеме), выводим:

R_x1= ((-F_a2 · cos(₂) · d_{2(1-я передача)}/ 2) - F_x2 · L₂ + F_x4 · L₃) / (L₁ + L₂) (10.9)

R_x1= ((-475,115 * (cos(270) * 400 / 2)) - (-1999,078) * 85 + 6843,273 * 115) / (85 + 85) = 5628,812 H

R_y1= ((-F_a2 · sin(₂) · d_{2(1-я передача)}/ 2) - F_y2 · L₂) / (L₁ + L₂) (10.10)

R_y1= ((-475,115 * (sin(270) * 400 / 2)) - 727,605 * 85) / (85 + 85) = 195,156 H

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y, выводим:

R_x3= (-R_x1) - F_x2 - F_x4(10.11)

R_x3= (-5628,812) - (-1999,078) - 6843,273 = -10473,007 H

R_y3= (-R_y1) - F_y2(10.12)

R_y3= (-195,156) - 727,605 = -922,761 H

Суммарные реакции опор:

R₁= (R_x1²+ R_y1²)^1/2= (5628,812²+ 195,156²)^1/2= 5632,194 H; (10.13)

R₃= (R_x3²+ R_y3²)^1/2= (-10473,007²+ -922,761²)^1/2= 10513,58 H; (10.14)

3. 3-й вал

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

F_x4= -F_в= -6843,273 H

₄= 180^o

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 3 по схеме), выводим:

R_x2= (F_x4 · L₃) / L₂(10.15)

R_x2= ((-6843,273) * 115) / 400 = -1967,441 H

R_y2= (F_y4 · L₃) / L₂(10.16)

R_y2= (0 * 115) / 400 = 0 H

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y, выводим:

R_x3= (-R_x2) - F_x4(10.17)

R_x3= (-(-1967,441)) - (-6843,273) = 8810,714 H

R_y3= (-R_y2) - F_y4(10.18)

R_y3= (-0) - 0 = 0 H

Суммарные реакции опор:

R₂= (R_x2²+ R_y2²)^1/2= (-1967,441²+ 0²)^1/2= 1967,441 H; (10.19)

R₃= (R_x3²+ R_y3²)^1/2= (8810,714²+ 0²)^1/2= 8810,714 H; (10.20)