3.2.2 Нагрузки на ведомый вал от зубчатой передачи

такие же,как и на ведущий, т.е.:

=

4.Конструирование и расчет валов редуктора.

4.1 Ведущий вал.

4.1.1 Конструирование ведущего вала

Из предыдущих расчетов:

, ( из 2 разд.)

( из 2разд.)

u= 4 (u₂ из 2 разд.)

Делительные диаметры шестерни и колеса:

d₁=50мм, d₂=200мм

Межосевое расстояние:

(соответствует стандартному размеру).

Ширина венца зубчатого колеса:

коэффициент ширины венца.

Для прямозубых цилиндрических передач при симметричном расположении колес =0,4…0,5.

Принимаю =0,5.

.

Ширина венца шестерни выполняется на 2…4 мм больше, что обеспечивает перекрытие зубьев по их длине для лучшей приработки:

.

Диаметр вала под ведомый шкив клиномеренной передачи:

где=15…20 МПа -допускаемое касательное напряжение при кручении, пониженное для учета изгиба хвостовика нагрузкой от ременной передачи.

Т.к. шпоночная канавка под шкив ослабляет сечение вала, его диаметр увеличиваю на 5%:

Принимаю с учетом стандарта

Диаметр вала под уплотнение d_у=30 мм

Диаметр вала под подшипник качения d_п=35 мм

Диаметр вала под шестерню d_ш=40 мм

Диаметр буртика для упора шестерни d_Б =45 мм

С учетом d_п =35 мм выбираю по стандарту радиальный, однорядный, не самоуправляющийся шарикоподшипник легковой серии 207.

Параметры подшипника:

внутренний диаметр d=35 мм,

наружный диаметр D=72 мм,

ширина В=17мм,

динамическая грузоподъемность Сr=25,5кН.

Т.к. диаметр вала под шестерню d_ш=40мм отличается от делительного диаметра шестерни d₁=50мм незначительно, шестерня выполняется за одно целое с валом (вал-шестерня).

Длина хвостовика:

l_X=(1,2…2,6)*d_X=1,2*25=30мм

Длину участка вала под уплотнение принимаю равной ширине подшипника:

l_у = l_П =В=17 мм

Для предотвращения вымывания консистентной смазки из подшипников жидкой смазкой редуктора с внутренней стороны на валу устанавливаются мазеудерживающие кольца. Их ширина принимается l_к =8…12 мм.

Между внутренней стенкой корпуса редуктора и боковой поверхностью шестерни должен быть обеспечен зазор А=8…10мм.

Таким образом консольной части вала:

а=0,5* l_X + l_у +0,5*В=0,5*30+17+0,5*17=40,5мм.

Половина длины пролетной части вала

0,5*l = 0,5*В+lk+A+0,5*b1=0,5*17+10+10+0,5*65=61 мм

Вся длина пролета: l=2*61=122 мм.

4.1.1А Эскиз ведущего вала. Схема нагружения внешними силами. Эпюры внутренних усилий.

4.1.2 Расчет ведущего вала

Исходные данные к расчету ведущего вала:

F_n=2,26 кН,

α=45°

F_X=F_n*cos45°=2,26*0,71=1,598кH=1,6кН

F_Y= F_n*sin45°=2,26*0,71=1,598кH=1,6кН

F_t=2,85 кН

F_r=1,04 кН.

а=40,5 мм

Вертикальная плоскость YOZ.

Сумма моментов относительно точки А:

Сумма моментов относительно точки B:

Проверка реакций – сумма проекций на ось Y:

Горизонтальная плоскость XOZ.

Сумма моментов относительно точки А:

Сумма моментов относительно точки B:

Проверка реакций – сумма проекций на ось X:

Крутящий момент на ведущем валу на участке от точки 0 до точки К равен моменту Т₁:

Крутящие моменты ,

,

4.1.3 Проверка статической прочности вала.

Сечение А:

По четвертой энергетической теории прочности определяется эквивалентный момент в сечении:

Диаметр вала в сечении А - d_П =35 мм, осевой момент сопротивления вала:

Таким образом, статическая прочность в опасных сечения обеспечивается.

4.1.4 Проверка крутильной жесткости ведущего вала:

, где-минимальный полярный момент инерции сечения вала в его самой тонкой части.

Допускаемый относительный угол закручивания принимаю: =0,02 рад/м.

=0,02рад/м

Таким образом, крутильная жесткость вала обеспечивается.