2.3.9. Визначення консольних сил

До вхідного й вихідного валів редукторів усіх типів звичайно прикладаються консольні радіальні (розпірні) сили, що виникають під дією сил тяжіння шківів пасових передач, зірочок ланцюгових передач або півмуфт, які з’єднують вали редуктора з валами вузлів і механізмів, що з ними сполучені.

Консольна сила на вхідному валу (шестерні)

;

а на вихідному валу (колеса)

, .

Точкою прикладення консольних сил вважають середину вихідних кінців валів. А напрямок цих сил встановлюють за напрямком дії сили тяжіння насаджуваних на вал деталей.

3. Розрахунок вихідних кінців валів редуктора

Розрахунок полягає у визначенні діаметрів вихідних кінців валів відповідно міцності на крутіння при знижених значеннях дотичного напруження, а саме :

(3.1)

де   – допустиме дотичне напруження без урахування впливу вигину; його приймають таким, що дорівнює 15 МПа.

Перед розрахунком вибираємо вид вихідного кінця вала, циліндричний , а потім приймають його остаточні розміри (діаметр і довжину), округляючи у більший бік до найближчого значення із стандартного ряду (ГОСТ 6636-72).

. Приймаємо . . Приймаємо .

Довжину вихідних кінців –заГОСТ 12080-66.

мм, мм, с=1мм; мм, мм, с=1,6мм.

4. Побудова зубчастих коліс циліндричної передачі і вибір підшипників

Розміри елементів зубчастих коліс

Назва елемента	Розмір, мм	Прийняті розміри, мм
Діаметр ступиці (маточини)		64
Довжина ступиці (маточини)	, але не менше ширини вінця В	53
Товщина обода		8
Товщина диска	С	12
Діаметр отворів у диску		10
Діаметр кола центрів в диску		84
Фаски на зовнішньому діаметрі вінця		1,6, керуючись габаритами колеса
* dк2 – діаметрвала під колесо; ** mn – модуль нормальний; *** dа – внутрішній діаметр обода.

Вибираємо підшипники легкої серії 204, і 207 по ГОСТ 8338-75.

5. Перевірний розрахунок валів

5.1. Розрахунок вала на статичну міцність

Розрахунок валів на статичну міцність найчастіше здійснюють стосовно середнього перерізу (між опорними підшипниками), де розташовані зубчасті колеса. При цьому враховують згинальні та крутні моменти, які виникають у перерізах валів.

5.1.1. Побудова епюр згинальних та крутних моментів на валах

Щоб перевірити статичну міцності валів визначають реакцію їх опор (підшипникових вузлів), будують епюри згинальних і крутних моментів.

Розраховуючи реверсивні редуктори необхідно визначити максимальні згинальні моменти в небезпечних перерізах валів для обох напрямків руху (осьова F_aта колова F_tсили змінюють свій напрямок на протилежний).

Сили, що виникають в зубчастому зачепленні відповідної передачі а також консольні радіальні сили, уже визначені в попередніх розділах. Лінійні розміри валів і відстань між умовним місцем прикладання сил (середина ширини зубчастого колеса) і реакціями опор (середина ширини внутрішніх коліс підшипників) беремо такі, що були отримані при побудові компоновки.

На епюрах d_wi –  початковий діаметр зубчастого колеса; R_Ax, R_Ay, R_Bx, R_By – реакції в опорах, Н, а M_xi, M_yi – згинальні моменти в горизонтальній і вертикальній площинах відповідно, Нмм.

Мал.5.1. Епюра згинальних та крутних моментів на валах

Для ведучого вала:

Сили які діють в зачепленні: H, H, Н, Н

із компоновки мм, мм, мм, мм.

Реакції опор:

в площині xz

Н·мм

Н·мм

в площині yz

Н.

Н.

Н·мм

Н·мм

Для веденого вала:

Сили які діють в зачепленні: H, H, Н, Н

із компоновки мм, мм, мм, мм.

Реакції опор:

в площині xz

Н·мм

Н·мм

в площині yz

Н.

Н.

Н·мм

Н·мм