4.Разработка чертежа общего вида редуктора

4.1.Выбор материала валов

В качестве материала валов выбираем Сталь 40Х. Назначаем термическую обработку – улучшение со следующими механическими характеристиками:

σ_в=900 Н/мм²,σ_т=750 Н/мм²,σ_-1=410 Н/мм²

4.2.Определяем диаметры валов:

1.Быстроходный вал:

мм; Принимаемd₁=24 мм

d₂=d₁+2t=24+2*2=28 мм;t=2; Принимаемd₂=30 мм;

d₃=d₂+3,2r=30+3,2*2=36,4 мм;r=2; Принимаемd₃=36 мм;

d₄= d₂=30 мм;

2.Промежуточный вал:

мм; Принимаемd₁=36м

d₂=d₁-3r=36-3*2.5=28,5 мм; Принимаемd₂=30 мм;

d₃=d₁+3f=30+3*1,2=39,6 мм; Принимаемd₃=40 мм;

d₄=d₂=30 мм;

d₅=d₁=36 мм;

3.Тихоходный вал:

мм,

принимаем d₁=53 мм

d₂=d₁+2t=53+2*3=59 мм;t=3; Принимаемd₂=60 мм;

d₃=d₂+3,2r=60+3,2*3=69,6 мм;r=3; Принимаемd₃=70 мм;

d₄= d₂=60 мм;

4.3.Определяем размеры ступиц колес:

1.Колесо промежуточного вала:

d_ст=1,55d₁=1,55∙36=55,8 мм; Принимаемd_ст=56 мм

l_ст=1,2d₁=1,2∙36=43,2 мм; Принимаемl_ст=44 мм

2.Колесо тихоходного вала:

d_ст=1,55d₃=1,55∙70=108,5 мм; Принимаемd_ст=110 мм

l_ст=1,2d₃=1,2∙70=84 мм, Принимаемl_ст=84 мм

4.4.Предварительный выбор подшипников качения (ГОСТ 8338-75)

Таблица 4

Вал	№ подшипника	d,мм	D, мм	B, мм	r, мм	Cr, мм	C0r, мм
Быстроходный	306	30	72	19	2	29,1	14,6
Промежуточный	306	30	72	19	2	29,1	14,6
Тихоходный	312	60	130	31	3,5	81,9	48,0

5.Расчетная схема валов редуктора

5.1.Расчет быстроходного вала

1.Определение внешних силовых нагрузок на вал:

а) определяем окружную силу в зацеплении F_t

Н,

где Т_б– вращающий момент на быстроходном валу (см. п.1.3),d– диаметр делительной окружности шестерни быстроходной ступени (см. табл.2)

б) определяем радиальную силу в зацеплении F_r

Н,

где – стандартный угол зацепления,– угол наклона зубьев шестерни быстроходной ступени (см. табл.2)

в) определяем осевую силу в зацеплении F_а

Н

г)

2.Из эскиза общего вида редуктора устанавливаем, что: =3d_п/2=45∙10^-3м,45∙10^-3м,132*10³м.

3.Определяем реакции в опорах подшипников:

а) вертикальная плоскость(YOZ):

Н

где F_оп– сила давления ремней на вал (см. табл.3)

Н

Проверка:

б) горизонтальная плоскость:

Н

Н

Проверка:

4.Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси 0х:

Н∙м

Н∙м

Н∙м

5.Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси 0y:

Н∙м

6.Строим эпюру суммарных изгибающих моментов

7. Определяем опорные реакции подшипников:

Н

Н

8. Определяем крутящий момент:

M_к=F_t*d₁/2=2324*0,028=65,1 Нм

5.2.Расчет промежуточного вала

1.Определение внешних силовых нагрузок на вал:

а) определяем окружные силы в зацеплении F_t

Н;

Н,

где Т_п– вращающий момент на промежуточном валу (см. п.1.3),d₁иd₂– диаметры делительной окружности шестерни тихоходной ступени и колеса быстроходной ступени (см. табл.2)

б) определяем радиальные силы в зацеплении F_r

Н;

Н,

где – стандартный угол зацепления,– угол наклона зубьев колеса быстроходной ступени (см. табл.2),

в) определяем осевые силы в зацеплении F_а

Н;

2.Из эскиза общего вида редуктора устанавливаем, что: =45∙10^-3м,65∙10^-3м,65∙10^-3м

3.Определяем реакции в опорах подшипников:

а) вертикальная плоскость:

;

;

Проверка:

б) горизонтальная плоскость:

Н

Н

Проверка:

4.Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси 0х:

Н∙м

Н∙м

Н∙м

5.Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси 0y:

Н∙м

Н∙м

6.Строим эпюру суммарных изгибающих моментов

7. Определяем опорные реакции подшипников:

Н

Н

8. Определяем крутящий момент:

M_к=F_t*d₁/2=2260*0,1=226 Нм

5.3.Расчет тихоходного вала:

1.Определение внешних силовых нагрузок на вал:

а) определяем окружную силу в зацеплении F_t

Н,

где Т_т– вращающий момент на тихоходном валу (см. п.1.3),d– диаметр делительной окружности колеса тихоходной ступени (см. табл.2)

б) определяем радиальную силу в зацеплении F_r

Н,

где – стандартный угол зацепления,– угол наклона зубьев колеса тихоходной ступени (см. табл.2)

в) определяем нагрузку, передаваемую муфтой F_м

Н

2.Из эскиза общего вида редуктора устанавливаем, что:

l_m=3*d_п= 180∙10^-3м

3.Определяем реакции в опорах подшипников:

а) вертикальная плоскость:

;

Н

;

Н

Проверка:

б) горизонтальная плоскость:

;

Н

;

Н

Проверка:

4.Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси 0х:

Н∙м

5.Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси 0y:

Н∙м

Н∙м

6.Строим эпюру суммарных изгибающих моментов

7. Определяем опорные реакции подшипников:

Н

Н

8. Определяем крутящий момент:

M_к=Т=618,43 Нм