7. Разработка чертежа общего вида редуктора.

Основными критериями работоспособности редукторных валов являются прочность и выносливость. В проектируемом редукторе валы изготовлены из стали 45.

Проектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения (как при чистом кручении), т.е. при этом не учитывают на­пряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений). Поэтому для компенсации приближенности этого метода расчета допускаемые напря­жения на кручение применяют заниженными ([τ] = 10…20 ^Н/_мм²). При этом меньшие значения [τ]_к = 10 ^Н/_мм² — для быстроходного вала, большие [τ]_к = 20 ^Н/_мм²— для тихоходного.

7.1. Определение геометрических параметров ступеней валов.

Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей.

Проектный расчет ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала: ее диаметр d и длину l.

7.2. Выбор материала валов.

Принимаем термически обработанную, легированную сталь 40Х для быстроходного и тихоходного вала.

7.3. Выбор допускаемых напряжений на кручение.

быстроходный вал:

тихоходный вал:

7.4. Определение геометрических параметров ступеней валов.

Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей.

Проектный расчет ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала: ее диаметр d и длину l.

Ступень вала и её размеры d, l		Вал-шестерня	Вал колеса
1-я под элемент открытой передачи или полумуфту		где – крутящий момент, равный вращающемуся моменту на валу, ; – допускаемое напряжение на кручение, (, причем меньшие значения – для быстроходных валов, большие – для тихоходных).
		Под шкив:	Под шкив:

7.5. Предварительный выбор подшипников.

Быстроходный вал:

Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника требуемого срока службы, приемлемой стоимости схемы установки.

Предварительный выбор подшипников для каждого из валов редуктора проводится в следующем порядке:

1. В соответствии с таблицей определяем тип, серию и схему установки подшипников.

2. Выбираем из таблицы типоразмер подшипников по величине диаметра d внутреннего кольца, равного диаметру второй d₂ и четвертой d₄ ступеней вала под подшипники.

3. Выписываем основные параметры подшипников: геометричес­кие размеры — d, D, В (Т, с); динамическую С_r и статическую С_0r, грузоподъемности. Здесь D — диаметр наружного кольца подшип­ника; Т и с — осевые размеры роликоподшипников.

Предварительный выбор подшипников.

Передача	Вал	Тип подшипника	Серия	Угол контакта	Схема установки
Цилиндрическая	Б	Радиальные шариковые однорядные	Легкая	-	враспор
	Т	Радиальные шариковые однорядные	Легкая	-	враспор

Быстроходный вал:

Подшипник шариковый радиальный однорядный 205 по ГОСТ 8338-75

Тихоходный вал:

Подшипник шариковый радиальный однорядный 205 по ГОСТ 8338-75

8. Определение реакций в опорах подшипников.

8.1. Тихоходный вал.

Исходные данные: l_оп = 0,0395 м; l_Б = 0,063 м; d₂=0,1139 м; F_t2 = 877,9 Н; F_r1 = 327 Н;

F_a1 = 191 Н; F_оп = 1250,24 Н.

a) Вертикальная плоскость

ΣM₂ = 0;

ΣM₄ = 0;

Проверка: ΣY = 0; Н

б) Горизонтальная плоскость

ΣM₄ = 0; Н

ΣM₂ = 0; Н

Проверка: ΣX = 0; Н

Н

Н

9. Проверочный расчет подшипников.

9.1. Тихоходный вал.

9.1.1. Определение осевой нагрузки R_a

Н

R_r1 =1753,8H

9.1.2. Определение эквивалентной динамической нагрузки

(e = 0,22 ; Y=1,99)

где V = 1 – коэффициент вращения при вращающемся внутреннем кольце

Н

где = 1,1 – коэффициент безопасности;

= 1 – температурный коэффициент (t = 100^oC);

9.1.3. Расчет динамической грузоподъемности и долговечности

Расчет производится по наиболее нагруженному подшипнику, то есть по подшипнику C:

Н

13607 < 14000Н

ч

27231 > 25000

где m = 3 – показатель степени для шариковых подшипников;

вал	подшипник		размеры d x D x B, мм	Динамическая грузоподъемность, Н		Долговечность, ч
	принят предварительно	выбран окончательно		Crp	Cr	L10h	Lh
Т	205	205	25 х 52 х 15	13607	14000	27231	25000

9.2. Сводная таблица.