5.2 Расчет промежуточного вала цилиндрического прямозубого редуктора

Исходные данные для расчёта

1. Крутящий момент на валу Т = 138,2 Н·м;

2. Диаметр колеса = 224 мм; модуль зубьев m=4 мм.

3. Срок службы длительный, нагрузка близка к постоянной, допускается двукратная кратковременная перегрузка.

5.2.1 Выбор материала вала, вида его термической обработки

Материал вала - сталь 45, улучшенная, со следующими характеристиками статической прочности и сопротивления усталости: временное сопротивление , предел текучести.

5.2.2 Определение диаметра конца вала d

Предварительно диаметр вала d оценивают из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях. Диаметр вала d определяют по формуле

где [τ] = 20 МПа – допускаемое напряжение кручения.

Полученный диаметр вала округляется по стандартному ряду Ra40 – принимаем диаметр вала d = 35 мм.

5.2.3 Конструирование вала

5.2.3.1 Диаметр цапфы вала подшипника определяется по формуле

,

где t_цил=3,5 мм - высота заплечика.

Полученный диаметр цапфы вала подшипника округляется по стандартному ряду Ra40 – принимаем диаметр вала

d_δп=d_п+3,2·r=25+3,2·2=51,4 мм, принимаем =52 мм

5.2.3.2 Диаметр вала под колесом

где r = 2 мм – фаска подшипника.

Полученный диаметр вала под колесом округляется по стандартному ряду Ra40 – принимаем диаметр вала _.

d_δк=d_к+3·f=50+3·1,2=53,6 мм, принимаем d_δк=55 мм.

5.2.3.3 Для вычерчивания конструкции и составления расчетной схемы вала принимаем:

- длину ступицы колеса

- диаметр ступицы d=1,6·d_к=1,6·45=72 мм

5.3 Расчет тихоходного вала цилиндрического прямозубого редуктора

Исходные данные для расчёта

1. Крутящий момент на валу Т = 530,95 Н·м;

2. Диаметр колеса = 320 мм; модуль зубьев .

3. На выходном конце вала установлена муфта;

4. Срок службы длительный, нагрузка близка к постоянной, допускается двукратная кратковременная перегрузка.

5.3.1 Выбор материала вала, вида его термической обработки

Материал вала - сталь 45, улучшенная, со следующими характеристиками статической прочности и сопротивления усталости: временное сопротивление , предел текучести

5.3.2 Определение диаметра конца вала d

Предварительно диаметр вала d оценивают из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях. Диаметр вала d определяют по формуле

где [τ] = 20 МПа – допускаемое напряжение кручения.

Полученный диаметр вала округляется по стандартному ряду Ra40 – принимаем диаметр вала d = 50 мм.

5.3.3 Конструирование вала

5.3.3.1 Диаметр цапфы вала подшипника определяется по формуле

,

где t_цил=4,5 мм - высота заплечика.

Принимаем d_П=60 мм

d_δп=d_п+3,2·r=60+3,2·2,5=68 мм, принимаем d_δп =70 мм

5.3.3.2 Диаметр вала под колесом

где r = 2,5 мм – фаска подшипника.

Полученный диаметр вала под колесом округляется по стандартному ряду Ra40 – принимаем диаметр вала _.

5.3.3.3 Для вычерчивания конструкции и составления расчетной схемы вала принимаем:

-длину посадочного конца вала = (1,5...2) · 55 = 82,5…110) мм, принимаем;

- длину ступицы колеса

- диаметр ступицы d=1,6·d_к=1,6·60=96 мм

-длину промежуточного участка тихоходного вала

l_KT=1,25·d_П=1,25·60=90 мм

Предварительно назначаем для редуктора радиальные шарикоподшипники, лёгкой серии: для быстроходного вала №208, для тихоходного вала №209.Характеристика подшипников приведена в таблице.

№ Подшипника	d	D	B	Cr	C0r
205	25	52	15	14	6,95
209	45	85	19	33,2	18,6
212	60	110	22	52	31