3.1.2. Расстояние между деталями передач

Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляется зазор а(рис. 3.4), который определяется по формуле

, (3.1)

где L– наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм. После вычисления, значенияаокругляются в большую сторону до целого числа. Для всех редукторовадолжно быть не менее 8 мм. Затем тонкой линией на расстоянииаочерчивается внутренний контур корпуса.

Расстояние b₀между дном корпуса и поверхностью колес или червяка для всех типов редукторов принимается

b₀ ≥ 4a.(3.2)

Расстояние cмежду торцовыми поверхностями колес двухступенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме (рис. 3.4,а), определяется по соотношению

с = (0,3…0,5)а. (3.3)

В двухступенчатых соосных редукторах между торцевыми поверхностями шестерни быстроходной ступени и колеса тихоходной ступени расположены два подшипника (рис. 3.4, б). Поэтому расстояниеl_sмежду торцами колес определяется по соотношению

l_s = 3a + B₁ + B₂.(3.4)

В этом соотношении B₁ и B₂– ширина подшипников опор быстроходного и тихоходного валов.

Расстояние аиb₀между деталями конического (рис. 3.5) и червячного (рис. 3.6) редукторов определяется по соотношениям (3.1) и (3.2). Причем, для конического редуктора расстояниеLопределяется по соотношению

L ≈ 1,5d₂, (3.5)

где d₂– внешний делительный диаметр колеса.

3.1.3. Предварительные размеры валов

Проектирование вала начинается с определения диаметра dступени выходного конца. Расчет выполняется на чистое кручение по пониженному допускаемому напряжению без учета влияния изгиба.

Для быстроходного (входного)вала(рис. 3.7) диаметрdопределяется по формуле

, (3.6)

где Т_б– вращающий момент на быстроходном валу, Н∙мм; [τ] – допускаемое напряжение на кручение (рекомендуется принимать [τ] = 10 МПа). Полученный результат округляется до ближайшего значения из стандартного рядаRa40 (приложение 1). Если быстроходный вал приводится во вращение валом электродвигателя через стандартную муфту, то диаметр dсогласуется с диаметром вала электродвигателя (приложение 2), т. е.

d = (0,8…1,0)d_дв, (3.7)

где d_дв– диаметр вала электродвигателя.

Диаметр d_пступени вала для установки подшипника определяется по зависимости

d_п ≥ d + 2t, (3.8)

где t– высота бурта. Полученный результат округляется до ближайшего значения из следующего ряда чисел для подшипников качения: 17, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100.

Диаметр d_бп упорного бурта подшипника рассчитывается по зависимости

d_бп = d_п+ 3r, (3.9)

где r– величина радиуса фаски кольца подшипника, установленного на диаметреd_п. После вычисления диаметрd_бпокругляется в ближайшую сторону до стандартной величины.

Значения tиrпредставлены в табл. 3.1 в зависимости от диаметраdступени выходного конца.

Таблица 3.1

Размеры t буртов, r и f фасок, мм

d	17 - 24	25 - 30	32 - 40	42 - 50	52 - 60	62 - 70	71 -85
t	2,0	2,2	2,5	2,8	3,0	3,3	3,5
r	1,6	2,0	2,5	3,0	3,0	3,5	3,5
f	1,0	1,0	1,2	1,6	2,0	2,0	2,5

Размеры быстроходного вала-шестерни (рис. 3.8) конического редуктора определяются по аналогичным соотношениям. Так, диаметр dрассчитывается по формуле (3.6). Для вычисления диаметраd_пступени вала под подшипник необходимо предварительно произвести расчет диаметровd₁иd₂ступеней – под манжетное уплотнение (приложение 3) и гайку крепления подшипников (приложение 4) соответственно.

d₁ = d + 2t, (3.10)

d₂ = d₁ + (2…4), (3.11)

d_п ≥ d₂.(3.12)

Диаметр d_бп упорного бурта подшипника вычисляется по формуле (3.9). Далее по размерамd_бпи 0,5m_teоформляется упорный бурт подшипника.

Из условия обеспечения необходимой жесткости узла следует выдерживать соотношения

d_п ≥ 1,3а₁, (3.13)

а₂ ≈ 2…2,5а₁. (3.14)

Если проектируется промежуточный вал (рис. 3.9), то, прежде всего, определяется диаметрd_кступени для установки зубчатого колеса. Для вычисления используется формула

, (3.15)

где Т_пр– вращающий момент на промежуточном валу, Н∙мм; [τ] – допускаемое напряжение на кручение (рекомендуется принимать [τ] = 15 МПа). Полученный результат округляется до стандартного ближайшего значения.

Диаметры остальных участков вала определяются в зависимости от диаметра d_кпо формулам:

d_п = d_к – 3r;(3.16)

d_бк = d_к + 3f; (3.17)

d_бп = d_п + 3r ≤ d_к. (3.18)

Значения rиfданы в табл. 3.1.

Для тихоходного (выходного)вала(рис. 3.10) диаметрdступени выходного конца определяется по формуле

, (3.19)

где Т_т– вращающий момент на тихоходном валу, Н∙мм; [τ] – допускаемое напряжение на кручение (рекомендуется принимать [τ] = 20 МПа). Полученный результат округляется до стандартного ближайшего значения и обязательно согласуется с диаметром посадочного отверстия соединительной полумуфты (приложения 6 и 7).

Диаметры остальных участков вала определяются в зависимости от диаметра dпо формулам:

d_п = d + 2t;(3.20)

d_бп = d_п + 3r; (3.21)

d_к ≥ d_бп; (3.22)

d_бк = d_к + 3f. (3.23)

Значения t,rиfуказаны в табл. 3.1.