6.Определение нагрузки валов редуктора

6.1 Определяем силы в зацеплении по формулам таблицы [1, с.100, табл.6,1]

Окружная сила, Н

где Т₂ – момент на тихоходном валу редуктора, Н·м;

d₂ – делительный диаметр колеса, мм

Радиальная сила, Н

где α=20⁰ , угол зацепления, tgα= 0,3640;

β – угол наклона зубьев, град, по таблице 3.

Осевая сила, Н

,

6. 2 Определяем консольные силы

Радиальная сила

клиноременной передачи, Н

,

где F_O – сила предварительного натяжения, Н;

z – число ремней клиноременной передачи

α₁ – угол обхвата малого шкива, град.

Радиальная сила муфты на тихоходном валу, Н

где Т₂ – момент на тихоходном валу редуктора Н·м,

или на быстроходном валу

6.3 Результаты заносим в таблицу 6

Таблица 6 – Нагрузки валов редуктора

Сила	Значение
Окружная сила в зацеплении, Ft, кН	2,53
Радиальная сила в зацеплении, Fr, кН	0,96
Осевая сила в зацеплении, Fа , кН	1,07
Открытой передачи, Fоп , кН	0,8
Муфты, Fм , кН	1,8

Рисунок 6.1 – Схема сил в зацеплении косозубой цилиндрической передачи

7 Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора

7.1 Выбор материала валов редуктора

Для валов применяем легированную сталь 40Х (или 45). Проектный расчет выполняем по напряжениям кручения [τ]_к = 10…20 Н/мм²

7.2 Определяем геометрические размеры ступеней валов редуктора. Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров деталей. В проектном расчете ориентировочно определяем геометрические размеры степеней быстроходного и тихоходного валов .Расчеты ведем по таблице 7.1 приложения И. По полученным размерам вычерчиваем тихоходный и быстроходный вал рисунок 7.1.

а)

б)

Рисунок 7.1 – Эскизы валов редуктора

а) быстроходный вал (вал – шестерня)

б) тихоходный вал (l^*₃ – в коническом редукторе)

7.3 Предварительный выбор подшипников качения

Тип подшипников, серию и схему установки для тихоходного и быстроходного вала определяем в соответствии с таблицей [1, с. 115, т. 7.2]

По таблице [1. табл. К27…К29 с.432…439] выбираем типоразмер подшипника по величине внутреннего кольца d, равного диаметру второй и четвертой ступеней вала под подшипники. .Выписываем основные параметры подшипников:

геометрические размеры – d, D, B(Т, с)

динамическую С_r и статическую С_0r грузоподъемности.

Основные параметры подшипников записываем в таблицу 7

7.4 Эскизная компоновка редуктора

Разработку чертежа рабочего вида выполняем в соответствии с требованиями ЕСКД на миллиметровой бумаге, в последовательности, приведенной на рисунке 7.2.

7.4.1 В конструкции колеса предусматриваем ступицу. Наружный диаметр ступицы d_ст=(1,55…1,6)d=82; длина ступицы l_ст=(1,1…1,5)d=45, где d – внутренний диаметр ступицы, равный диаметру 3-й ступени вала d₃.

7.4.2 Зазор между внутренней поверхностью стенки и вращающимися поверхностями колеса для предотвращения задевания: х= мм, L L≈

7.4.3.Расстояние от оси шестерни до внутренней поверхности корпуса f=D/2+х, где D – диаметр наружного кольца подшипника быстроходного вала.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса у>4х.

7.4.4 Проводим осевые линии валов и намечаем компоновку, в соответствии с кинематической схемой. Вычерчиваем редукторную пару

7.4.5 Проводим линию контура внутренней стенки корпуса на расстоянии х=8…10 мм от вращающихся деталей, такой же зазор предусматриваем между подшипниками и контуром. Расстояние между дном и поверхностью колес у>4х.

7.4.6 Вычерчиваем ступени вала по размерам, полученным в проектном расчете.

7.4.7 На 2-й и 4-й ступенях валов вычерчиваем контур подшипников, по размерам d, D, В(Т, с), в соответствии со схемой установки.

7.5 Определяем замерами расстояния между точками приложения реакций подшипников, мм,

l_Б – быстроходный вал l_Т – тихоходный вал

Определяем точки приложения консольных сил.

От открытой передачи F_оп в середине выходного конца вала, l_о , мм.

Сила давления муфты F_м находится в торцевой плоскости выходного конца, l_м , мм.

7.6 Заполняем таблицу 7

Таблица 7 – Параметры ступеней валов и подшипников

Вал	Размеры ступеней, мм				Подшипники
	d1	d2	d3	d4	Типо- размер	d х D х В(Т). мм	Динами- ческая грузоподъ- ёмность Сr , кН	Стати- ческая грузо- подъём- ность Сr0 , кН
	l1	l2	l3	l4
Быстроходный	31	35	44	35	207	35*72*17	25,5	13,7
	35	23	55	16,5
Тихоходный	39	45	55	45	209	45*85*19	33,2	18,6
	49	58	55	52