1.5 Эскизное проектирование редуктора

Исходные данные для проектирования:

• Т_= Т_вх = 64,8 Нм; Т₂ = Т_вых = 124,2 Нм;

• Межосевое расстояние a= 100 мм;

• Делительные диаметры шестерни d₁ = 66 мм и колеса d₂ = 134 мм;

• Диаметры впадин зубьев шестерни d_f1 = 61 мм и колеса d_f2 = 129 мм;

• Диаметры вершин зубьев шестерни d_a1 = 70 мм и колеса d_a2 = 138 мм;

• Модуль m = 2 мм;

• Ширина шестерни b₁ = 45 мм и колеса b₂ = 40 мм;

• Окружная скорость передачи V = 1,98 м/с.

Проектировочный расчет быстроходного вала

Предварительное значение диаметра входного конца быстроходного вала

d_В1=,

где [_к] = 20…25 МПа  пониженное допускаемое напряжение на кручение.

d_В1=мм.

По табл. 8.1 [1.1] примем d_В1 = 25 мм. Из этой же таблицы определим длину концевого участка вала ℓ_В1= 42 мм.

Диаметр вала в месте посадки подшипника

d_П1 = d_В1+2t_цил,

где t_цил = 3,5 мм (табл. 8.3 [1.1]).

d_П1=25+23,5=32 мм

Значение d_П1 округляем до числа, кратного 5: d_П1=35мм.

Диаметр буртика подшипника

d_БП1= d_П1 + 3r = 35 + 3  2 = 41мм

(величина r=2 мм взята из табл. 8.3 [1.1]); принимаем d_БП1= 42 мм (табл. 1.1 [1.1]).

Длина посадочного участка вала под подшипник со стороны входного конца:

ℓ_П1 1,4  d_П1 = 1,4  35 = 49 мм.

По таблице 1.1 [1.1] округляем ℓ_П1 до 50 мм.

Проектировочный расчет тихоходного вала

Предварительное значение диаметра выходного конца тихоходного вала:

d_В2 = ,

где Т₂= 135,8 Нм; _к = 20…25 МПа;

d_В2 = мм;

Принимаем d_В2=32 мм; ℓ_В2=58 мм (табл. 8.1 [1.1]);

d_П2 = d_В2 +2  t_цил = 32 + 2  3,5 = 39 мм; d_П2 = 40 мм.

d_БП2 = d_П2 + 3 r = 40 + 3  2 = 46 мм; d_БП2 = 45 мм. d_К2 = d_П2 = 40 мм.

Здесь d_К2 – диаметр вала под колесом.

ℓ_П2 = 1,2  d_БП2 = 1,245 = 54 мм. Округляем ℓ_П2 до 55 мм (табл.1.1 [1.1]).

Выбор конструктивной формы колес [1.2]

Форма зубчатых колес зависит от типа производства и схемы редуктора. В единичном или мелкосерийном производстве при изготовлении цилиндрических колес длину ступицы ℓ_ст посадочного отверстия колеса желательно принимать равной или больше шириныb₂зубчатого венца(ℓ_ст  b₂). Принятую длину ступицы согласуют с диаметром посадочного отверстияd_К2:

ℓ_ст = (0,8…1,5) d_К2,обычно ℓ_ст = (1,0…1,2) d_К2.

Диаметр ступицы для стали: d_ст=(1,5…1,55)d_К .

Рассчитаем размеры ступицы для выходного вала:

ℓ_ст2 = (1,0…1,2)40=40…48 мм.

Примем ℓ_ст2 = b₂ = 42 мм;d_ст2=(1,5…1,55)40 = 60…62 мм. Примемd_ст2=62 мм;

Толщина стенки корпуса:

 = 1,12 =1,12 мм; = 6 мм ( 6 мм).

Внутренний зазор корпуса х = (1,1…1,2) = 6,6…7,2 мм. Примемх=7 мм.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса b₀  4х; b₀ = 28 мм.

Выбираем шариковые радиальные подшипники легкой серии (табл. 9.3 [1.1])

Обозначение подшипника		Размеры, мм			Грузоподъем-ность, кН
		d	D	B	Cг	C0г
Быстроходного вала	205	25	52	15	14	6,9
Тихоходного вала	208	40	80	18	32	17,8

Рисунок 2. – Эскизный проект редуктора

Проверка конструктивных ограничений

Определим условие размещения подшипников вала тихоходной ступени

а  (D₁ + D₂) /2 +Δ_ПБ, гдеΔ_ПБ =2 = 2мм.

105> (52+80) / 2+10,3=76,3мм - условие выполняется.

Эскизный проект приведен на рисунке 2.