5. Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены выше: мм;мм;мм.

Определим диаметр ступицы колеса :

,

мм.

Определим длину ступицы колеса , длина выбирается из диапазона значений:

,

мм.

Определим толщину обода колеса . Для цилиндрических колес:

,

мм.

Согласно [1], толщину обода не следует выбирать менее 8 мм, поэтому окончательно принимаем мм.

Определим толщину диска шестерни и колеса :

,

10,5мм.

мм.

Рисунок 3 – Эскиз колеса

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:

;

.

Принимаем и.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

Верхнего пояса корпуса и пояса крышки:

;;

нижнего пояса корпуса:

;

принимаем .

Диаметр болтов:

фундаментных: ;

принимаем болты с резьбой М20;

крепящих крышку к корпусу у подшипников:

принимаем болты с резьбой М16;

соединяющих крышку с корпусом:

;

принимаем болты с резьбой М12.

7. Первый этап компоновки редуктора

Вычерчиваем внутреннюю стенку корпуса

а) Принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса мм. Принимаем=10 мм

б) Принимаем зазор от окружностей вершин зубьев колеса до внутренней стенки

корпуса мм

б) Принимаем расстояние между наружным диаметром подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса мм

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии

Условное обозначение подшипника	d	D	В	грузоподъемность, кН
	мм			С	С0
308 шестерня	40	90	23	41,0	22,4
309 колесо	45	100	25	52,7	30,0

Принимаем для подшипников пластичную смазку. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширину устанавливает размер "у". Толщина кольца 6÷9 мм. Принимаем у = 8÷12 мм =10 мм.

Находим размер l₁ и l₂ (замером с чертежа). l₁ = 48мм, l₂ = 50 мм.

8. Проверочный расчет подшипниковых узлов

Проверим, удовлетворяют ли, предварительно намеченные нами подшипники, условия эксплуатации.

Проверка ведется для каждого из валов редуктора. В соответствии с рекомендациями, приведенными в [2], при расчетах принимается: шестерня имеет «левый зуб», колесо – «правый зуб».

Проверочный расчет ведущего вала.

Вал несет нагрузки возникающие вследствие зубчатого зацепления, а также консольную нагрузку, возникающую вследствие давления цепной передачи на выходной конец вала. Направление сил, а так же габаритные размеры вала проставлены на рисунке 5.

Рисунок 5 – Ведущий вал и силы, возникающие вследствие работы привода.

Определим реакции опор:

В плоскости xz.

,

,

Н.

,

,

Н.

Для плоскости yz:

Найдем суммарные реакции:

Н,

Н.

Рассмотрим подшипник, расположенный на опоре «1»:

Найдем эквивалентную нагрузку по формуле:

, (1)

где - коэффициент, при вращении внутреннего кольца равный 1;

- коэффициент нагрузки, в зависимости от условий эксплуатации

=1 Согласно [1] табл. 9.19;

- температурный коэффициент равен 1;

-радиальная нагрузка, =2716,529Н;

Х=1;

С учетом принятых коэффициентов по формуле (1) найдем эквивалентную нагрузку:

Н.

Расчетная долговечность :

, (2)

где - динамическая грузоподъемность в соответствии с ГОСТ, кН;

- эквивалентная нагрузка, кН;

- показатель степени.

Для шариковых подшипников , по каталогу для подшипника радиального 308:кН.

Определим по формуле 2 номинальную долговечность подшипника:

млн. об.

Определим по формуле () номинальную долговечность подшипника:

ч

Номинальная долговечность подшипника больше рекомендуемой.

Ведомый вал.

а) Рассматриваем силы, действующие в горизонтальной плоскости (рисунок 6).

Рисунок 6 – схема нагружения ТВР

1. 

Проверка:

б) Рассматриваем силы, действующие в вертикальной плоскости (рисунок 6).

Реакции сил равны:

Подбираем подшипники по наиболее нагруженной опоре 3.

Для подшипника 309, динамическая грузоподъемность C=52,7 (кН);.

Эквивалентная нагрузка:

; V=1; ;.

Расчетная долговечность, млн.об:

Расчетная долговечность, ч:

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 ч (таков ресурс самого редуктора), но не должен быть менее 10000 ч (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 308 имеют ресурс ч, а подшипники ведомого вала 309 имеют ресурсч [1].