3.5 Проектный расчет и конструирование валов
Наименьший
допустимый диаметр ведущего вала
определяется из условия из условия
прочности на кручение при допускаемом
напряжении для материала вала (Сталь
40Х)
:
Принимаем
стандартное значение
Диаметры остальных участков вала назначаются из конструктивных и технологических соображений, учитывая, например, удобство насадки на вал подшипников, зубчатых колес и т.п. При этом размеры должны браться из стандартного ряда чисел
Тогда
диаметр
вала под уплотнение;
диаметр
посадочной поверхности под подшипники;
Целесообразно изготавливать вал заодно с шестерней в виде детали вал-шестерня.
Рисунок 3 - Быстроходный вал редуктора
Диаметр выходного конца тихоходного вала
Принимаем
.
Тогда диаметры остальных участков вала:
диаметр
под уплотнением;
диаметр
посадочной поверхности под подшипники;
диаметр
посадочной поверхности под колесом;
диаметр
бурта.
Рисунок 4 - Тихоходный вал редуктора
3.6 Проектирование шестерни, колеса, шкивов, звездочек
Основные геометрические размеры шестерни и колеса.
Размеры зубчатого колеса
Диаметр
ступицы
Длина
ступицы
Толщина
обода
Диаметр
обода
Толщина
диска
Диаметр
центров отверстий в диске
Диаметр
отверстий
Фаски
Рисунок 5 - Размеры ведомого зубчатого колеса
3.7 Определение основных размеров элементов
КОРПУСА РЕДУКТОРА
Конструктивные размеры корпуса редуктора.
Корпус и крышку выполняем из чугунного литья.
-
толщина стенки корпуса
принимаем
-
толщина стенки крышки
принимаем
-
толщина верхнего пояса (фланца) корпуса
-
толщина нижнего пояса (фланца) крышки
корпуса
- толщина нижнего пояса основания корпуса
принимаем
-
толщина ребер: корпуса
крышки
- диаметр фундаментных болтов
принимаем
болты М 16;
- диаметр болтов у подшипников
,
принимаем болты М 12.
-
на фланцах
принимаем
болты М 10.
3.8 Составление расчетной схемы вала, определение реакций, построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
Расчет ведем для ведомого вала редуктора, как наиболее нагруженного.
Силы в зацеплении закрытой зубчатой передачи:
окружная
,
радиальная
.
Сила,
действующая со стороны цепной передачи
Расчетные расстояния: а=78 мм, b=54 мм
Определим реакции в опорах и величины изгибающих моментов.
Вертикальная плоскость ZOY
Так как шестерня зубчатой передачи расположена симметрично относительно опор, в вертикальной плоскости реакции в опорах A и B одинаковы:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
.
Горизонтальная плоскость ZOX
Проверка:
-
верно.
Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в точке С:
Эпюры изгибающих и крутящих моментов показаны на рис. 5.
Рис. 5 Расчетная схема тихоходного вала редуктора
с эпюрами внутренних силовых факторов