- •Детали машин
- •1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
- •Кинематической цепи
- •2. Расчёт зубчатой передачи редуктора
- •3. Проектировочный расчёт валов редуктора
- •4. Конструктивные размеры зубчатой пары
- •5. Конструктивные размеры корпуса редуктора.
- •7. Проверка долговечности подшипников валов редуктора
- •8. Второй этап компоновки.
- •9. Проверка прочности шпоночных соединений
- •10. Уточнённый расчёт валов
- •11. Назначение посадок
- •12. Выбор сорта масла
- •13. Сборка редуктора
- •14. Вычерчивание редуктора.
- •Техническая характеристика
- •Технические требования
- •Литература
3. Проектировочный расчёт валов редуктора
Проектировочный расчёт проводится на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
3.1. Выбор материала валов (по таблице 16)
Таблица 16. Выбор сталей для валов
Максимальный диаметр вала, мм |
НВ 269-302 |
НВ 235-262 |
До 80 |
45 |
45 |
Св.80 до 125 |
40Х |
45 |
Св. 125 до 200 |
35ХМ 40ХН 45ХЦ |
40Х |
Ведущий вал – материал такой же, как материал шестерни, так как они выполнены заодно целое.
3.2. Записать технические характеристики материала шестерни и колеса из таблицы 17.
Таблица 17. Механические свойства сталей
Марка стали |
d, мм не более |
σв |
σТ |
τТ |
σ-1 |
τ-1 |
45 |
80 |
870 |
640 |
380 |
370 |
220 |
40Х |
125 |
880 |
740 |
440 |
400 |
230 |
35ХМ |
200 |
910 |
770 |
460 |
420 |
250 |
40ХН |
200 |
900 |
740 |
440 |
410 |
240 |
45ХЦ |
200 |
930 |
760 |
460 |
420 |
250 |
3.3. Ведущий вал
3.3.1. Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении = 25 МПа по формуле (Т1 в Нмм):
d в1 =
Если вал редуктора соединён муфтой УВП с валом электродвигателя (таблицы 18, 19), то необходимо согласовать диаметры ротора dдв и вала dв1. Иногда принимают dв1 = dдв. Некоторые муфты могут соединять валы разных диаметров в пределах одного номинального момента (т.е. dв1 ≈ 0,75 dдв ).
Если вал редуктора не соединён с валом двигателя, тогда необходимо полученный диаметр округлить до ближайшего большего значения по стандартному ряду:
10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 33; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130 и далее через 10 мм. В случае необходимости допускаются диаметры валов в интервале от 12 до 26 мм – кратные 0,5; в интервале 26…30 – целые числа; в интервале 50…110 – размеры, оканчивающиеся на 2 и 8, далее – размеры, кратные 5.
3.3.2. Диаметр вала под подшипниками примем из приблизительного расчёта с условием, что его величина должна быть кратна 5:
dп1 ≈ dв1 + 2t ,
где t см. в таблице 20.
Таблица 18. Значения присоединительных диаметров валов двигателей.
Тип двигателя |
Диаметр d, мм |
Тип двигателя |
Диаметр d, мм |
Тип двигателя |
Диаметр d, мм |
80B4 |
22 |
90L6 |
24 |
100L8 |
28 |
90L4 |
24 |
100L6 |
28 |
112MA8 |
32 |
100S4 |
28 |
112MA6 |
32 |
112M8 |
32 |
100L4 |
28 |
112MB6 |
32 |
132S8 |
38 |
112M4 |
32 |
132S2 |
38 |
132M8 |
38 |
132M4 |
38 |
132M6 |
38 |
160S8 |
48 |
132S4 |
38 |
160S6 |
48 |
160M8 |
48 |
160S4 |
48 |
160M6 |
48 |
180M8 |
55 |
Таблица 19. Муфты упругие втулочно-пальцевые ГОСТ 21424-75
Крутящий момент Т, Нм |
d, мм |
D, мм |
l, мм |
16 |
12; 14 |
75 |
30 |
16 |
40 |
||
31,5 |
16; 18 |
90 |
40 |
63 |
20; 22 |
100 |
50 |
125 |
25; 28 |
120 |
60 |
(30) |
80 |
||
250 |
32; (35); 36; (38); |
140 |
80 |
40; (42); 45 |
110 |
||
500 |
40; (42); 45 |
170 |
|
710 |
45; (48); 50; (55); 56 |
190 |
|
1000 |
50; (55); 56 |
220 |
|
(60); 63; (65); 70 |
140 |
3.3.3. Диаметр переходного участка вала без колеса примем по стандартному ряду, приведённому выше из приблизительного расчёта:
dбп1 ≈ dп1 + 3,2r ,
где r см. в таблице 20.
Таблица 20. Значения величин для расчёта диаметров валов
d, мм |
17 - 24 |
25 - 30 |
32 - 40 |
42 - 50 |
52 - 60 |
62 - 70 |
71 – 85 |
t, мм |
2 |
2,2 |
2,5 |
2,8 |
3 |
3,3 |
3,5 |
r, мм |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
3 |
3,5 |
3,5 |
f, мм |
1 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2 |
2,5 |
3.4. Ведомый вал
Учитывая влияние изгиба вала от натяжения ремня, принимаем [ к ] = 20 МПа.
3.4.1. Диаметр выходного конца вала (Т2 в Нмм):
dв2 =
3.4.2. Диаметр под подшипниками dп2 ≈ dв2 + 2t
3.4.3. Диаметр вала без колеса dбп2 ≈ dп2 + 3,2r
3.4.4. Диаметр вала под колесом dк2 ≈ dбп2 +5мм
Указание: величины диаметров принимаются ЦЕЛЫМИ ЧИСЛАМИ из стандартного ряда.