4. Предварительный расчет валов

Из условия прочности на кручение определяется диаметр выходных концов валов:

, мм, где [τ]_к – допускаемое напряжение кручения для материала вала.

Для быстроходного вала принимаем [τ]_к = 25 Н/мм² , получаем:

Принимаем d₁ = 25 мм. Шестерня цилиндрической прямозубой передачи выполняется за одно с валом.

Для тихоходного вала принимаем [τ] = 20 Н/мм²:

Округляем значение d₂ до 35 мм. Под колесо цилиндрической передачи берем вал с диаметром d = 45 мм.

5. Выбор муфт

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту. Эксплуатационной характеристикой муфты является передаваемый вращающий момент и диаметр вала, на который насажена муфта. На работу муфты существенное влияние оказывают толчки, удары и колебания, обусловленные характером приводимой в движение машины. В связи с этим расчет муфт производим по расчетному крутящему моменту :

где – коэффициент запаса, выбираемый в зависимости от типа привода,

в данном случае .

Выбираем муфту с расчетным крутящим моментом 250, посадочным диаметром 38 мм 250 – 38 – 1 ГОСТ 21424-93.

6. Подбор подшипников по долговечности

Для быстроходного вала и оси принимаем подшипник 306 ГОСТ 8338-75, для тихоходного вала принимаем подшипник 308 ГОСТ 8338-75. Основные параметры и размеры подшипников:

Обозначение Подшипников	d, мм	D, мм	B, мм	Сr, кН
306	30	72	19	28,1
308	40	90	23	41,0

6.1 Определение сил действующих на валы и опоры

Выбор материала:

для всех валов материал ─ сталь 45.

Значения усилий в цилиндрическом зацеплении:

- окружная сила на шестерне и колесе: Н.

- радиальная сила на шестерне и колесе: Н.

Нагрузка на входной вал со стороны муфты: Н.

Нагрузка на выходной вал со стороны цепной передачи: Н.

6.1.1 Расчет тихоходного вала

6.1.1.1 Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

Проверка:

Изгибающие моменты:

6.1.1.2 Опорные реакции в вертикальной плоскости:

Проверка:

Изгибающие моменты:

6.1.1.3 Суммарные изгибающие моменты:

6.1.1.4 Эквивалентные моменты:

Определяем сечение вала в самой нагруженной точке. Проверочный расчет вала будем проводить для сечения, где эквивалентный момент максимален , т.е. под подшипником.

, где ─ допускаемое напряжение изгиба.

Диаметр вала в рассчитываемом сечении d = 40 мм, что больше рассчитанного.

6.1.2 Расчет быстроходного вала

6.1.2.1 Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

Проверка:

Изгибающие моменты:

6.1.2.2 Опорные реакции в вертикальной плоскости:

Проверка:

Изгибающие моменты:

6.1.2.3 Суммарные изгибающие моменты:

6.1.2.4 Эквивалентные моменты:

Определяем сечение вала в самой нагруженной точке. Проверочный расчет вала будем проводить для сечения, где эквивалентный момент максимален .

, где ─ допускаемое напряжение изгиба.

Диаметр вала в рассчитываемом сечении d = 40 мм, что больше рассчитанного.