4. Разработка эскизной компоновочной схемы редуктора

4.1. Определение диаметров валов

По условиям технического задания, быстроходный вал имеет ко­ни­ческий выходной конец, а тихоходный – цилиндрический.

4.1.1. Быстроходный (червячный) вал

• Наибольший диаметр конической консоли , мм, опреде­ляем по формуле (48):

,

где – вращающий момент на червячном валу,Нм.

Из ряда R40 принимаем= 22 мм.

• Диаметр цапфы (под подшипник)

=+ 2= 22+2·1,5 = 25 мм,

где – высота заплечика,= 1,5 мм.

• Диаметр вала под уплотнение , мм, принимаем== 25 мм.

• Диаметр бурта подшипника

 + 3r = 25+3·2 = 31 мм,

где r– фаска подшипника,r= 2 мм.

Полученные размеры показываем на рис. 5.

Рисунок 5 – Предварительные размеры червячного (быстроходного) вала редуктора

4.1.2. Тихоходный вал

• Диаметр цилиндрической консоли , мм, определяем по формуле:

,

где –

вращающий момент на тихоходном валу редуктора, Нм.

Из ряда R40 принимаем= 30 мм.

• Диаметр цапфы (под подшипники)

=+ 2= 30 + 22,5 = 35 мм,

где – высота заплечика цилиндрической консоли,= 2,5 мм.

• Диаметр под уплотнение

== 35 мм.

• Диаметр бурта для подшипников

+ 3r = 30 + 3·2,5 = 42,5 мм.

Из ряда R40 принимаем= 42 мм.

• Диаметр для посадки червячного колеса , мм,

 .

Из ряда R40 принимаем= 42 мм.

• Диаметр бурта колеса

 + 3f = 42 + 3·2 = 42,5 мм,

где f – фаска отверстия колеса,f = 2 мм.

Из ряда R40 принимаем= 50 мм.

Полученные размеры показываем на рис. 6 и 14.

Рисунок 6 – Предварительные размеры выходного (тихоходного) вала червячного редуктора

4.2. Определение длин участков валов

4.2.1. Определение зазоров

• Зазор «а» между вращающимися деталями – червяком и колесом – и внутренними стенками корпуса редуктора, мм:

,

где L –

расстояние между внешними поверхностями вращающихся деталей, мм,

.

Принимаем а = 9 мм.

• Зазор «b₀» расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса (для РЧН), мм,

b₀ 4а = 4 ∙ 9 = 36.

4.2.2. Определение длин цапф валов

Длины цапф (опорных частей) валов зависят от типоразмеров установленных подшипников.

• Для быстроходного вала (вала червяка) по табл. 25 предварительно принимаем роликовые конические однорядные подшипники легкой серии с диаметром внутреннего кольцаd= 25 мм. Выбираем подшипник № 7205 А с шириной внутреннего кольцаB= 15 мм. Принимаем для червячного вала (см. рис. 19,а) длину цапфы=B= 15 мм и указываем этот размер на рис. 5.

• Для тихоходного вала(вала червячного колеса) по табл. 25 предварительно принимаем роликовые однорядные подшипники легкой серии с диаметром внутреннего кольцаd= 35 мм. Выбираем подшипник № 7207 А с шириной внутреннего кольцаB= 17 мм. Принимаем для вала червячного колеса (см. рис. 19,г) длину цап­фыl_ц=B=17 мм и указываем этот размер на рис. 6 и 7.

4.2.3. Определение длины участка вала под посадку червячного колеса

Принимаем шпоночное соединение червячного колеса с валом.

Находим рабочую длину шпонки l_р, мм, по формуле:

,

где –	вращающий момент на валу колеса, Нм;
–	допускаемое напряжение смятия для материала шпонки, МПа;
d–	диаметр вала под посадку червячного колеса (см. подразд. 4.1), d = 42 мм;
h–	высота шпонки, принимаем из табл. 26, h = 8 мм;
–	глубина паза вала, принимаем из табл. 26, мм.

Полная длина шпонки

мм,

где b– ширина сечения шпонки, принимаем из табл. 26, b =12 мм.

Длину шпонкиl_шокругляем в бóльшую сторону до стандартного значения, приведенного в табл. 26, и принимаемl_ш= 36 мм.

Длина ступицы червячного колеса

мм.

Принимаем l_ст = 45 мм и указываем этот размер на рис. 3. При­­нимаемдлину посадочного места на валу червячного колеса, бóльшую, чем l_ст, на длину распорной втулки, l_в=4…10 мм,и получаем:мм. Полученный размер указы­ваем на рис. 6, 7 и 14.