5. Пояснение к эскизной компоновке редуктора, ее цель

Эскизная компоновка служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора; масштаб 1:1, чертим тонкими линиями.

Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии – оси валов на расстоянии a_w = 125 мм.

Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

6. Определение размеров элементов корпуса редуктора Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом. Ее размеры определены выше:

d₁ = 64 (мм); d_a1 = 69 (мм); b₁ = 69 (мм).

Колесо кованное [1, c.233]:

d₂ = 256 (мм); d_a2 = 261 (мм); b₂ = 64 (мм).

Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки

 = 0,025а_w + 1 = 0,025160 + 1 = 5 (мм); принимаем  = 8 (мм);

₁ = 0,02а_w + 1 = 0,02160 + 1 = 4,2 (мм); принимаем ₁ = 8 (мм).

Диаметры болтов

фундаментных d₁ = 0,03а_w + 12 = 0,03160 + 12 = 16,8 (мм);

принимаем фундаментные болты с резьбой М16;

болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипника

d₂ = 0,7 d₁ = 0,716,8 = 11,76 (мм);

принимаем болты с резьбой М12;

болтов, соединяющих крышку с корпусом

d₃ = 0,5 d₁ = 0,516,8 = 8,4 (мм);

принимаем болты с резьбой М8.

7. Общая схема сил, действующих на валы

z

x

y

F_В1

R_y1

R_x1

R_y2

R_x2

R_y4

R_x4

R_x3

R_y3

F_В2

F_r2

F_r1

F_a2

F_a1

F_t1

F_t2

8. Проверка долговечности подшипников.

Ведущий вал

из предыдущих расчетов и первого этапа компоновки

F_t = 2440 (H), F_r = 909 (Н), F_a = 537 (H),

l₁ = 56,5 (мм), l₂ = 59,5 (мм), d₁ = 64 (мм).

Нагрузка на вал от клиноремённой передачи F_в = 960,3 (Н).

Составляющие этой нагрузки F_вx =0 (Н); F_вy = 960,3 (Н).

Реакции опор:

в плоскости xz

в плоскости yz

Проверка

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси x в характерных сечениях 1..4

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y в характерных сечениях 1..3

Строим эпюру крутящих моментов

Суммарные реакции

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1.

Намечаем радиальные шариковые подшипники 206 легкой серии [2, с. 393]:

d = 30 (мм), D = 62 (мм), В = 16 (мм), С = 19,5 (кН), С₀ = 10,0 (кН).

В

В

x

z

y

R_x1

R_x2

R_y1

R_y2

F_a

F_t

F_r

l₁

l₁

F_В

l₂

M_Y,

M_X,

T,

-57,13

-45,7

-68,9

78

A

A

Б

Б

-62,84

Эквивалентная нагрузка [2, с. 212]

в которой радиальная нагрузка Р_r1 = 1616,16 (H); осевая нагрузка

Р_а = F_a=537 (Н); V = 1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для приводов (лёгкие толчки) К_ = 1,1; К_Т = 1 [2, с. 214].

Отношение - этой величине соответствует

е = 0,26 [2,с.212],

отношение тогда X = 0,56, Y = 1,71.

Расчетная долговечность [2, с. 211]

Расчетная долговечность

что удовлетворяет нашим требованиям.

Ведомый вал

Несет такие же нагрузки, как и ведущий

F_t = 2440 (H), F_r = 909 (Н), F_a = 537 (H);

Определяем нагрузку на вал от кривошипа

(м/с);

F_в = 4053 Н.

Из первого этапа компоновки l₄ = 59,5 (мм), l₃ = 56,5 (мм), d₂ = 256 (мм).

Реакции опор

в плоскости xz

в плоскости yz

(Н);

(Н).

Проверка

Суммарные реакции

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 4.

Намечаем радиальные шариковые подшипники 209 легкой серии [2, с. 393]:

d = 45 (мм), D = 85 (мм), B = 19 (мм), C = 33,2 (кН), C₀ = 18,6 (кН).

Отношение - этой величине соответствует

е = 0,22 [2, с. 212],

отношение тогда X = 1, Y = 0.

Расчетная долговечность

Расчетная долговечность

что удовлетворяет нашим требованиям.