3. Выбор варианта конструкции редуктора

Эскизы технического предложения выполняются в трёх вариантах по данным пункта 2.2 и представлены на рисунке 3.

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3

Рис. 3 – Эскиз технического предложения

Выбор варианта конструкции редуктора осуществляется по наименьшим габаритам и условному объёму зубчатых колёс. Габаритные размеры и условный объём зубчатых колёс представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Результаты расчёта привода

Параметры привода	Номер варианта расчёта
	1-й вариант	2-й вариант	3-й вариант
Габаритные размеры передач редуктора L×B×H, мм	335,12×118×175,5	342,25×107×182,77	331,55×122×177,74
Габаритный объем передач редуктора, см3	6940	6693	7189
Условный объём зубчатых колёс, см3	1358	1240	1365
Условия смазывания	уд	уд	уд

Из полученных вариантов привода наиболее оптимальным является второй вариант, так как он обладает наименьшими габаритами и объёмом зубчатых колёс. Дальнейшее проектирование привода осуществляется по второму варианту.

4. Расчёт ступиц колёс

Для колеса быстроходной передачи необходимо конструктивно предусмотреть ступицу. Длина ступицы под зубчатое колесо определяется по формуле:

𝐿_ст𝐼𝐼 = 1,1 ∙ 𝑑_{вшк𝐼𝐼} = 1,1 ∙ 38 = 41,8 мм

Округлим длину ступицы под зубчатое колесо по ряду нормальных линейных размеров. Длина ступицы под шестерню принята 𝐿_ст𝐼𝐼 = 42 мм.

Диаметр ступицы определяется по формуле:

𝐷_ст𝐼𝐼 = 1,6 ∙ 𝑑_{вшк𝐼𝐼} = 1,6 ∙ 38 = 60,8 мм

Округлим диаметр ступицы под зубчатое колесо по ряду нормальных линейных размеров. Диаметр ступицы под колесо принят 𝐷_ст𝐼𝐼 = 60 мм.

Для колёс тихоходной передачи необходимо также конструктивно предусмотреть ступицу. Длина ступицы под зубчатое колесо определяется по формуле:

𝐿_{ст𝐼𝐼𝐼} = 1,1 ∙ 𝑑_{вк𝐼𝐼𝐼} = 1,1 ∙ 53 = 58,3 мм

Округлим длину ступицы под зубчатые колёса по ряду нормальных линейных размеров. Длина ступицы под шестерню принята 𝐿_{ст𝐼𝐼𝐼} = 60 мм.

Диаметр ступицы определяется по формуле:

𝐷_{ст𝐼𝐼𝐼} = 1,6 ∙ 𝑑_{вк𝐼𝐼𝐼} = 1,6 ∙ 53 = 84,8 мм

Округлим диаметр ступицы под зубчатые колёса по ряду нормальных линейных размеров. Диаметр ступицы под колёса принят 𝐷_{ст𝐼𝐼𝐼} = 85 мм.

2. Силовой расчёт редуктора

   1. Силовая схема редуктора

Рис. 2 – Силовая схема редуктора Из расчёта зубчатых передач следует, что:

Из расчёта клиноременной передачи следует, что:

𝐹_РП = 1 кН

Сила, действующая на муфту, определяется по формуле:

^{𝐹М = 125 ∙} √^{ТИМ = 125 ∙ √700 = 3,31 кН}

2. Силовой расчёт быстроходного вала

Составим силовую схему для быстроходного вала:

93

93

87

Рис. 5 – Силовая схема быстроходного вала

Из компоновки редуктора: 𝑙₁ = 87 мм, 𝑙₂ = 93 мм, 𝑙₃ = 93 мм.

𝑀_𝑥1 = 𝐹_𝑥1 ∙ 0,5 ∙ 𝑑₁ = 0,57 ∙ 0,5 ∙ 67,212 = 11,4 Н ∙ м

Вертикальная плоскость:

𝑋

Уравнение моментов относительно точки В: Σ𝑀^𝐵 = 0

𝐹_𝑡1 ∙ 𝑙₃ − 𝐴_𝑌 ∙ ⁽𝑙₃ + 𝑙₂⁾ = 0

Выражаем и вычисляем A_Y:

𝐹_𝑡1 ∙ 𝑙₃

2,1 ∙ 93

3

𝐴_𝑌 = _𝑙

+ 𝑙₂

= = 1,05 кН

93 + 93

𝑋

Уравнение моментов относительно точки А: Σ𝑀^𝐴 = 0

𝐵_𝑌 ∙ ⁽𝑙₂ + 𝑙₃⁾ − 𝐹_𝑡1 ∙ 𝑙₃ = 0

Выражаем и вычисляем B_Y:

2

𝐹_𝑡1 ∙ 𝑙₂

2,1 ∙ 93

Проверка:

𝐵_𝑌 = _𝑙

+ 𝑙₃

= = 1,05 кН

93 + 93

Σ𝐹_𝑌 = 0 ⟹ − 𝐹_𝑡1 + 𝐴_𝑌 + 𝐵_𝑌 = −2,1 + 1,05 + 1,05 = 0

Горизонтальная плоскость:

𝑌

Уравнение моментов относительно точки В: Σ𝑀^𝐵 = 0

−𝐹_РП ∙ ⁽𝑙₁ + 𝑙₂ + 𝑙₃⁾ + 𝐴_𝑍 ∙ ⁽𝑙₂ + 𝑙₃⁾ − 𝐹_𝑟1 ∙ 𝑙₃ − 𝑀_𝑥1 = 0

Выражаем и вычисляем A_Z:

𝐹_РП ∙ ⁽𝑙₁ + 𝑙₂ + 𝑙₃⁾ + 𝐹_𝑟1 ∙ 𝑙₃ + 𝑀_𝑥1

𝐴_𝑍 =

𝑙₂

+ 𝑙₃

𝐴_𝑍 =

1 ∙ ⁽87 + 93 + 93⁾ + 0,79 ∙ 93 + 11,4

= 1,92 кН

93 + 93

𝑌

Уравнение моментов относительно точки А: Σ𝑀^𝐴 = 0

−𝐹_РП ∙ 𝑙₁ + 𝐹_𝑟1 ∙ 𝑙₂ − 𝑀_𝑥1 + 𝐵_𝑍 ∙ ⁽𝑙₂ + 𝑙₃⁾ = 0

Выражаем и вычисляем B_Z:

𝐹_РП ∙ 𝑙₁ − 𝐹_𝑟1 ∙ 𝑙₂ + 𝑀_𝑥1

1 ∙ 87 – 0,79 ∙ 93 + 11,4

𝐵_𝑍 =

𝑙₂

=

+ 𝑙₃

= 0,13 кН

93+ 93

Проверка:

Σ𝐹_𝑍 = 0 ⟹ −𝐹_РП + 𝐴_𝑍 − 𝐹_𝑟1 − 𝐵_𝑍 = −1 + 1,92 − 0,79 − 0,13 = 0

Реакции в опорах А и В:

𝑅_𝐴 = ^√𝐴_𝑍² + 𝐴_𝑌² = ^√1,92² + 1,05² = 2,17 кН

𝑅_𝐵 = ^√𝐵_𝑍² + 𝐵_𝑌² = ^√0,13² + 1,05² = 1,06 кН