4.1 Предварительный расчет валов

а) Крутящие моменты в поперечных сечениях валов

Т₁ = 13,14 ^. 10³ Н ^. мм

Т₂ = 50,99 ^. 10³ Н ^. мм

Т₃ = 175,73 ^. 10³ Н ^. мм

Входной вал:

Т.к. входной вал редуктора соединяется с валом электродвигателя, то его диаметр определяется по формуле:

d = (0,8…1,2) ^. d (4.1.1)

d= 28 мм

d = (0,8…1,2) ^. 28 = 22,4…33,6 мм

Принимаем d = 28 мм

d_п ≥ d + 2 ^. t_цил., (4.1.2)

где t_цил. – высота заплечника цилиндрического конца вала

d_п ≥ 28 + 2 ^. 3,5 = 35 мм

d_бп ≥ d_п + 3 ^. r (4.1.3)

d_бп ≥ 35 + 3 ^. 2 = 41 мм

Промежуточный вал:

Диаметр вала:

d ≥ , (4.1.4)

где [] – допускаемые касательные напряжения материала вала, МПа

Т – крутящий момент на валу, Н ^. мм

[] = 12…20 МПа

Примем [] = 16 МПа

d_к ≥

d_п ≥ d_к – 3 ^. r (4.1.5)

d_п ≥ 25 – 3 ^. 2 = 19 мм

d_бп рассчитываем по формуле (4.3)

d_бп ≥ 19 + 3 ^. 2 = 25 мм

d_бк ≥ d_к + 3 ^. f, (4.1.6)

где f – фаска на ступице колеса

d_бк ≥ 25 + 3 ^. 1 = 28 мм

Выходной вал:

Диаметр вала рассчитываем по формуле (4.1.4)

d ≥

d_п и d_бп рассчитываем по формулам (4.1.2) и (4.1.3) соответственно:

d_п ≥ 38 + 2 ^. 3,5 = 45 мм

d_бп ≥ 45 + 3 ^. 2,5 = 52,5 мм

б) Конструктивные размеры корпуса редуктора

Редуктор проектируем с корпусом, отлитым из серого чугуна. Корпус выполняем разъемным, состоящим из основания и крышки. Плоскость разъема проходит через оси валов.

- толщина стенки корпуса и крышки редуктора:

δ = 0,025 ^. а_т + 3 = 0,025 ^. 215 + 3 = 8,37 мм

Принимаем δ = 10 мм

δ₁ = 0,02 ^. а_т + 3 = 0,02 ^. 215 + 3 = 7,3 мм

Принимаем δ₁ = 10 мм

- толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:

b = 1,5 ^. δ = 1,5 ^. 10 = 15 мм

Принимаем b = 15 мм

- толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса:

b₁ = 1,5 ^. δ₁ = 1,5 ^. 10 = 15 мм

Принимаем b = 15 мм

- толщина нижнего пояса корпуса:

р = 2,35 ^. δ = 2,35 ^. 10 = 23,5 мм

Принимаем р = 25 мм

- толщина ребер основания корпуса:

m = (0,85~1) ^. δ = (0,85 ~ 1) ^. 10 = 8,5~10 мм

Принимаем m = 10 мм

- толщина ребер крышки:

m₁ = (0,85~1) ^. δ₁ = (0,85 ~ 1) ^. 10 = 8,5~10 мм

Принимаем m₁ = 10 мм

- диаметр фундаментальных болтов:

d₁ = (0,03~0,036) ^. a_т + 12 = (0,03~0,036) ^. 215 + 12 = 18,45~19,77мм

Принимаем d₁ = 20 мм

- диаметр болтов:

• у подшипников

d₂ = (0,7~0,75) ^. d₁ = (0,7~0,75) ^. 20 = 14~15 мм

Принимаем d₂ = 16 мм

• соединяющих основание корпуса с крышкой

d₃ = (0,5~0,6) ^. d₁ = (0,5~0,6) ^. 20 = 10~12 мм

Принимаем d₃ = 12 мм

в) Предварительный подбор подшипников

Для всех валов предварительно принимаем подшипники шариковые радиально-упорные однорядные по ГОСТ 831-75 средней серии

Таблица 2 – Предварительный подбор подшипников

Вал	Обозна-чение	d, мм	D, мм	В, мм	r, мм	r1, мм	Cr, кH	Cor, кH
Входной	46307	35	80	21	2,5	1,2	42,6	24,7
Промежу- точный	46308	40	90	23	2,5	1,2	50,0	30,1
Выходной	46309	45	100	24	2,5	1,2	61,4	37,0

d- внутренний диаметр подшипника

D- наружный диаметр подшипника

В- ширина подшипника

r, r₁- высота фасок

C_r - динамическая грузоподъёмность

C_or - статическая грузоподъёмность