- •1 Схема привода
- •2 Кинематический расчёт и выбор электродвигателя
- •2.1 Общий кпд привода
- •2.2 Определение передаточного числа и распределение его между типами и ступенями передач
- •2.3 Частоты и угловые скорости вращения валов редуктора
- •2.4 Мощности и вращающие моменты на валах редуктора
- •3 Расчет плоскоременной передачи
- •4 Расчёт и конструирование редуктора
- •4.1 Материалы червяка и червячного колеса
- •4.2. Определение геометрических и кинематических параметров червячной передачи
- •4.2.1 Проверочный расчет зубьев колеса на контактную прочность
- •4.2.2. Расчет зубьев червячного колеса на прочность при изгибе
- •4.3 Расчёт тихоходной ступени редуктора
- •4.3.1 Материалы зубчатых колёс
- •4.3.2 Определение геометрических и кинематических параметров тихоходной ступени редуктора
- •4.3.2.1 Проверочный расчёт зубьев колёс на контактную прочность
- •4.3.2.2 Расчёт зубьев на прочность при изгибе
- •4.4 Ориентировочный расчёт и конструирование валов
- •4.4.1 Входной вал
- •4.4.2 Промежуточный вал
- •4.4.3 Выходной вал
- •4.5 Выбор подшипников качения
- •4.6 Конструирование червячного и зубчатых колёс
- •4.8 Конструирование стакана
- •4.9 Конструирование крышек подшипников
- •4.10 Компоновочная схема редуктора
- •4.11 Расчёт валов на совместное действие изгиба и кручения
- •4.12 Расчёт вала на сопротивление усталости
- •4.13 Расчёт подшипников качения
- •4.14 Проверка прочности шпоночных соединений
- •4.15 Расчёт фланцевой муфты.
- •4.16 Определение марки масла для зубчатых передач и подшипников
- •4.17 Рекомендуемые посадки деталей
4.4 Ориентировочный расчёт и конструирование валов
Ориентировочный расчёт валов производится на ранней стадии проектирования, когда изгибающие моменты ещё не определены. Расчёт выполняют на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям и определяют диаметры отдельных ступеней валов.
Основным материалом для валов служит термически обрабатываемые среднеуглеродистые стали 35, 40, 45 или легированные 40Х, 40ХН и др.
4.4.1 Входной вал
Диаметр выходного конца вала (рисунок 4.4.1.1), мм:
(4.4.1)
где Т1 – вращающий момент на валу, Н·мм;
- допускаемое напряжение кручения, МПа.
Рисунок 4.4.1.1 – Входной вал
Диаметр вала под уплотнение, мм:
(4.4.2)
где t – высота буртика, мм.
Диаметр резьбы для удержания подшипников на валу:
(4.4.3)
Диаметр вала в месте посадки подшипника может быть равен диаметру или больше его, но кратен пяти, мм:
Диаметр кольца со стороны подшипника, мм:
(4.4.4)
где r – координата фаски подшипника.
4.4.2 Промежуточный вал
Диаметр вала под колесом и шестерней (рисунок 4.4.2.1), мм:
(4.4.5)
где Т2 – вращающий момент на промежуточном валу, Н·мм.
Рисунок 4.4.2.1 - Промежуточный вал
Диаметр вала в месте посадки подшипника, мм:
(4.4.6)
где r – координата фаски подшипника.
Диаметр разделительного кольца со стороны подшипника, мм:
(4.4.7)
Диаметр разделительного кольца со стороны колеса и шестерни, мм:
(4.4.8)
где f – размер фаски, мм.
4.4.3 Выходной вал
Диаметр выходного конца вала (рисунок 4.4.3.1), мм:
(4.4.9)
где Т3 – вращающий момент на валу, Н·мм.
Рисунок 4.4.3.1 - Выходной вал
Диаметр вала под уплотнение, мм:
(4.4.10)
где t – высота буртика, мм.
Диаметр вала в месте посадки подшипника может быть равен диаметру вала под уплотнение или больше его, но кратен пяти, мм:
Диаметр разделительного кольца со стороны подшипника, мм:
(4.4.11)
где r – координата фаски подшипника.
Диаметр вала под колесом, мм:
Диаметр разделительного кольца со стороны колеса, мм:
(4.4.12)
где f – размер фаски, мм.
4.5 Выбор подшипников качения
Подшипники качения выбираются из 2, табл. 24.10, 24.15-24.17; 3, табл. 24.10, 24.15-24.17 в зависимости от диаметров dп валов, характера действующих нагрузок, начиная с легкой серии. На входной вал (червяк) со стороны уплотнения рекомендуется ставить роликовые конические или радиально-упорные шариковые подшипники (один или два) ввиду действия осевых нагрузок, с противоположной стороны – шариковый радиальный. Для промежуточного вала – роликовые конические или радиально-упорные шариковые, для выходного – шариковые радиальные. Для выбранных подшипников из таблиц выписать их маркировку, наружный D и внутренний d диаметры, ширину В, значения статической Сor и динамической Сr грузоподъемностей.
Выбираем:
Входной вал – средняя серия.
Со стороны уплотнения:
Подшипники роликовые конические (из ГОСТ 27365-87)
Тип: 7306А
d = 30 мм; D = 72 мм; b = 19 мм;
Сor = 39 кН; Сr = 52,8 кН;
С противоположной стороны:
Подшипник шариковый радиальный однорядный (из ГОСТ 8338-75)
Тип: 306
d = 30 мм; D = 72 мм; b = 19 мм;
Сor = 14,6 кН; Сr = 28,1 кН;
Промежуточный вал – лёгкая серия
2 подшипника: роликовые конические
(из ГОСТ 831-75)
Тип: 36208
d = 40 мм; D = 80 мм; b = 18 мм;
Сor = 23,2 кН; Сr = 38,9 кН;
Выходной вал – лёгкая серия
2 подшипника: шариковый радиальный однорядный (из ГОСТ 8338-75)
Тип: 213
d = 65 мм; D = 120 мм; b = 23 мм;
Сor = 34 кН; Сr = 56 кН;