4 Предварительный расчет валов
При проектном расчете определяется диаметр выходного конца вала или диаметр под шестерней для промежуточных валов. Расчет ведется на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям:
,
где Т – крутящий момент на валу, Н∙мм;
-
допускаемое напряжение на кручение.
Для
определения диаметра выходных концов
валов принимаем
.
Диаметр выходного конца быстроходного вала:
.
Принимаем
.
Диаметр выходного конца тихоходного вала:
.
Согласуем
с посадочным диаметром в муфте, принимаем
.
Диаметры валов в местах установки подшипников
Диаметр посадочной поверхности тихоходного вала под колесом
.
Рисунок
4.1 – Эскизы валов редуктора:
а) быстроходного, б) тихоходного
5 Выбор и проверочный расчет муфты
Рисунок 5.1 – Муфта упругая втулочно-пальцевая
Муфта выбирается в зависимости от передаваемого крутящего момента.
По ГОСТ 21424-93 при Т=162,5 Нм выбираем муфту 250-40-1.
Основные геометрические параметры:
D=100 мм, L=165 мм, l=80 мм, d1=100 мм, D1=60.
Условие прочности пальца на изгиб:
<
[2, с. 189],
где
- номинальный крутящий момент на валу
электродвигателя;
-
коэффициент режима работы;
-
диаметр окружности расположения пальцев;
Z=6 – число пальцев;
-
диаметр пальца;
-
длина пальца [5, табл. 13.3.2].
,
что меньше допускаемых напряжений
Определим условие прочности втулки на смятие
<
,
где
- длина втулки
[7, табл. 17.9]
,
что меньше допускаемых напряжений на
смятие резины
.
Усилие на вал от муфты
6 Выбор типа и схемы установки подшипников качения
На входной и выходной валы редуктора устанавливаем шариковые радиально-упорные подшипники. Предварительно выбираем шариковые радиально-упорные подшипники легкой серии 26207 и 26210 ГОСТ 333-75. Основные размеры и характеристики представлены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Характеристики подшипников
|
Марка подшипника |
d, мм |
D, мм |
C, Н |
e |
Y |
|
26207 |
35 |
72 |
30800 |
0,37 |
1,50 |
|
26210 |
50 |
90 |
43200 |
0,37 |
1,50 |
7 Разработка компоновочной схемы привода
Компоновочная схема производится в тонких линиях. Выполнение начинается с того, что выставляем принятое межосевое расстояние, и рисуются оси. Условно прямоугольниками чертим пару зубчатых зацеплений. Отступая от колёс, вычерчиваем внутренний контур корпуса. Исходя из проектного расчёта, чертим валы. Считаем расстояния между опорами. Вычерчиваем ступени валов. Ставим шпонки и рассчитываем геометрические параметры зубчатых колёс и их ступиц. Выбираем подшипники. Устанавливаем подшипники и фиксирующие втулки. Ставим крышки с количеством болтов, зависимым от диаметра отверстий. Выбираем муфту и производим ее расчёт.
8 Разработка расчетных схем валов
Валы редуктора нагружены силами от зубчатого зацепления, ременной передачи и муфты.
Нагрузки на вал от зубчатого зацепления:
Окружная сила
.
Радиальная сила
.
Осевая сила
.
Нагрузка на входной вал от ременной передачи
.
На рис.8.1 представлены расчетные схемы валов редуктора.
Рисунок 8.1 – Расчетные схемы валов:
а) быстроходного, б) тихоходного