4.1 Конструирование валов
4.1.1 Быстроходный вал
Выполняем эскиз вала (рисунок 1), ориентируясь на типовые конструкции быстроходных валов и прототип проектируемого редуктора.
Концевой участок вала, в условиях мелкосерийного производства, выполним цилиндрическим.
Рисунок 1 – Вал быстроходный
Определяем диаметр выходного конца d:
Диаметры ступеней вала определяем по формулам:
а) диаметр под уплотнение и диаметр под подшипник
dУ= dП = d + 2∙tц=32+2∙3,5=39 мм;
где tк=3,5мм;
d=40 мм. Значение dП=dУ согласуем с диаметром внутреннего кольца подшипника и принимаем dП = dУ=40 мм.
б) диаметр буртика подшипника
d БП ≥ dП + 3∙r =40+3∙2,5=47,5 мм;
округляем диаметр буртика до стандартного d БП =48 мм (из ГОСТ 6636-69).
в)диаметры
вершин (dа1)
и впадин (df1)
зубьев принимаем из расчета геометрии
шестерни быстроходной передачи.
г) проверяем условие
d f1 ≥ d БП+ (7…9)∙m;
d f1 = 42,15 мм, d БП=48 мм, условие не выполняется и вал изготавливают заодно с шестерней.
4.1.2 Промежуточный вал
Выполняем эскиз вала (рисунок 2), ориентируясь на типовые конструкции промежуточных валов и прототип проектируемого редуктора.
Рисунок 2 – Вал промежуточный
Полагаем, что в массовом производстве колесо на валу будет крепиться с помощью посадки с натягом.
Определяем диаметр вала под колесом:
;
Принимаем стандартное значение d= 50 мм, соответствующее нормальным линейным размерам по ГОСТ 6636-69.
Диаметры ступеней вала определяем по формулам:
а) диаметр буртика колеса
d БК ≥ dК + 3∙f =50+3∙1,6=54,8 мм;
где
f
– размер фаски колеса, предварительно
принимаем f=1,6
мм при d
= 50 мм. Принимаем d
БК
=56
мм.
б) диаметр буртика подшипника
в)диаметр под подшипник
Значение dП согласуем с диаметром внутреннего кольца подшипника и принимаем dП = 45 мм.
г) диаметры вершин (dа1) и впадин (df1) зубьев принимаем из расчета геометрии шестерни тихоходной передачи.
д) проверяем условие
d f1 ≥ d БП+ (7…9)∙m = 56 + (7…9)∙3 = 77…83 мм,
где m=3 мм – модуль зацепления, т.е. условие не выполняется, шестерню выполняется заодно с валом.
4.1.3 Тихоходный вал
Выполняем эскиз вала (рисунок 3), ориентируясь на типовые конструкции тихоходных валов и прототип проектируемого редуктора. Концевой участок вала, в условиях единичного производства, выполним цилиндрическим.
Рисунок
3 – Вал тихоходный
Полагаем,
что в массовом производстве колесо на
валу будет крепиться с помощью посадки
с натягом.
Определяем диаметр выходного конца d:
;
где [τ]К=20…30МПа – допускаемое напряжение кручения для тихоходного вала.
Принимаем стандартное значение d=67 мм, соответствующее нормальным линейным размерам по ГОСТ 6636-69.
Диаметры ступеней вала определяем по формулам:
а) диаметр под уплотнение и диаметр под подшипник
dУ= dП = d + 2∙tц=67+2∙5,1=77,2 мм=80мм,
где tц=5,1 при d =67 мм. Значение dП=dУ согласуем с диаметром внутреннего кольца подшипника и принимаем dП = dУ=80 мм.
б) диаметр буртика подшипника
dБП ≥ dП + 3∙r =80+3∙3,5=90,5 мм;
округляем диаметр буртика до стандартного d БП =95мм (из ГОСТ 6636-69).
в) диаметр вала под колесом
dК ≥ dБП =80 мм;
Принимаем dК=dБП=95 мм, с целью снижения числа уступов.