6. Проектний розрахунок валів. Ескізне компонування редуктора

Мета: 1. Вибрати матеріал валів.

2. Вибрати допустимі напруги на крутіння.

3. Виконати проектний розрахунок валів на чисте крутіння.

4. Вибрати попередньо тип підшипника.

5. Розробити ескізне компонування редуктора (загальний вид).*

Основними критеріями працездатності проектованих редукторних валів є міцність і витривалість. Вони випробовують складну деформацію - спільну дію крутіння, вигину і розтягання (стиску). Але, оскільки напруги у валах від розтягання невеликі в порівнянні з напругами від крутіння і вигину, то їх звичайно не враховують.

Розрахунок редукторних валів проводиться у два етапи:

1-й — проектний (наближений) розрахунок валів на чисте крутіння;

2-й — перевірочний (уточнений) розрахунок валів на міцність по напругах вигину і крутіння (11, п. 4).

6.1. Вибір матеріалу валів

У проектованих редукторах рекомендується застосовувати термічно оброблені середньовуглецеві і леговані сталі 45, 40Х.

Механічні характеристики сталей для виготовлення валів визначають по

табл. 2.2.

6.2. Вибір напруг на крутіння

Проектний розрахунок валів виконується по напругах крутіння (як при чистому крутінні), тобто при цьому не враховують напруги вигину, концентрації напруг і змінність напруг у часі (цикли напруг). Тому для компенсації наближеності цього методу розрахунку допускаються напруги крутіння, що приймаються заниженими: При цьому менші значення — для швидкохідних валів, більші — для тихохідних.

Діаметр валів визначається за формулою:

_(6.1.).

Отримане значення діаметра округлити в більшу сторону до значення, яке кратне 5.

6.3. Попередній вибір підшипників кочення

Вибір найбільш раціонального типу підшипника для даних умов роботи редуктора досить складний і залежить від цілого ряду факторів: переданої потужності редуктора, типу передачі, співвідношення сил у зачепленні, частоти обертання внутрішнього кільця підшипника, необхідного терміну служби, прийнятної вартості, схеми установки.

Попередній вибір підшипників для кожного з валів редуктора проводиться в наступному порядку:

1. Відповідно до табл. 6.1 визначити тип, серію і схему установки підшипників.

Таблиця 6.1.

Попередній вибір підшипників

Передача	Тип підшипника	Серія	Кут контакту	Схема установки
Циліндрична прямозуба	Радіальні кулькові однорядні при аw > 200 мм	Середня (легка)	—
Циліндрична косозуба	При --- і< 0.25 - радіальні кулькові однорядні: при --- і>0.25— роликові конічні типу 7000 ,	Легка (середня)	а = 11...16 для типу 7000	(в розпір)
Конічна	Роликові конічні типу 7000, або 27000. при п < 1500 об/хв	Легка (середня)	а = 11...I6 для типу 7000 а = 25...29 для типу 27000 а = 26 для типу 46000	(в розтяжку)
	Радіально-упорні кулькові, типу 46000 при n >1500 об/хв
	Роликові конічні типу 7000	Легка		(в розпір)
Черв'ячна	Радіально-упорні кулькові типу 46000: роликові конічні типу 27000:	Середня	а = 11...16 для типу 7000 а = 25...29 для типу 27000 а = 12 для типу 36000 а = 26 для типу 46000	(з однією фіксуючою опорою)
	Конічні роликові типу 7000 або радіально-упорні кулькові типу 36000 при аw < 160мм			(в розпір)
	Роликові конічні типу 7000	Легка

2. Вибрати типорозмір підшипників по величині діаметра dвал внутрішнього кільця ( додаток 2).

3. Виписати основні параметри підшипників: геометричні розміри — динамічну і статичну вантажопідйомності; D — діаметр зовнішнього кільця підшипника; В — ширина шарикопідшипників; Т і с — осьові розміри роликопідшипників.