-
Проектный расчет и конструирование валов, предварительный выбор подшипников качения.
5.1. Силы в зацеплении редукторной передачи.
Окружная сила:
Колесо:
Н;
Шестерня:
Н;
Радиальная сила:
Колесо:
Н,
где
– угол зацепления.
Шестерня:
Н;
Осевая сила:
Колесо:
Н
Н;
Шестерня:
Н;
5.2. Проектный расчет и расчеты конструирования валов.
1. Выбор материала валов.
В качестве материала валов
(как быстроходного, так и тихоходного)
применяем марку стали 40Х со следующими
характеристиками (1/табл.3.2):
,
,
.
Вид механической обработки – обточка.
Валы без поверхностного упрочнения.
2. Выбор допускаемых напряжений на кручение.
Проектный расчет валов
выполняется по напряжениям кручения
(как при чистом кручении), т.е. при этом
не учитывают напряжения изгиба,
концентрации напряжений и переменность
напряжений во времени. Поэтому для
компенсации приближенности этого метода
расчета допускаемые напряжения на
кручение применяют заниженными:
.
Так как для быстроходных валов используют
меньшие значения
,а
для тихоходных – большие, то для
дальнейшего расчета быстроходного вала
принимаем
,
для тихоходного -
.
3. Определение геометрических параметров ступеней валов.
Редукторный вал представляет
собой ступенчатое цилиндрическое тело,
количество и размеры ступеней которого
зависят от количества и размеров
установленных на вал деталей. Проектный
расчет ставит целью определить
ориентировочно геометрические размеры
каждой ступени вала: ее диаметр
и длину
.
Вал – шестерня:
-
Ступень вала под полумуфту:
мм,
поскольку, с другой стороны;
мм
Размер фаски
-
Ступень вала под уплотнение крышки с отверстием и подшипник:
мм
– диаметр 2-й ступени;
мм;
-
Ступень под шестерню:
мм
;
мм;
-
Ступень вала под подшипник:
мм
– диаметр 4-й ступени;
мм;
мм;
Вал – Колесо:
-
Ступень вала под открытую передачу:
мм
– диаметр 1-й ступени;
мм;
мм;
Размер фаски
-
Ступень вала под уплотнение крышки с отверстием и подшипник:
мм
– диаметр 2-й ступени;
мм;
мм;
-
Ступень под колесо:
мм
– диаметр 3-й ступени;
-
Ступень вала под подшипник:
мм
– диаметр 4-й ступени;
мм;
мм;
5.3. Предварительный выбор подшипников:
Так как передача цилиндрическая
косозубая с межосевым расстоянием
,
то выбираем роликовые конические
однорядные подшипники легкой серии,
установленные враспор (1/табл.7.2).
Материал валов. Размеры ступеней. Подшипники.
|
Вал (материал- сталь 40Х)
|
Размеры ступени, мм |
Подшипники |
||||||
|
d1 |
d2 |
d3 |
d4 |
Типо- размер |
|
Динамическая грузоподъем-ность Сr, кН |
Статическая грузоподъем-ность Сor, кН |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Быстроходный |
36 |
45 |
56 |
45 |
7209 |
|
42,7 |
33,4 |
|
53 |
71 |
100 |
24 |
|||||
|
Тихоходный |
48 |
60 |
71 |
60 |
7212 |
|
72,2 |
58,4 |
|
71 |
75 |
100 |
26 |
|||||
Консольные силы.
Клиноременная радиальная:
Н;
5.2.1.Расчетная схема вала, определение реакций опор, построение эпюр моментов.
1. Тихоходный вал
Дано:
1) Вертикальная плоскость
а) определяем опорные реакции, Н;
Проверка: 
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1..4, Н∙м :
2)Горизонтальная плоскость:
а) определяем опорные реакции , Н;
Проверка: 
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1..4, Н∙м:
3) Строим
эпюру крутящих моментов ,Н∙м: 
Определим суммарные радиальные реакции:
Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:
Эпюры изгибающих и крутящих моментов тихоходного вала:
