5 Визначення основних розмірів зубчастих коліс

Для побудови у масштабі розгорнутої кінематичної схеми приводу і робочих креслень другого проміжного валу-шестерні та зубчастого колеса 2 визначаємо розміри зубчастих коліс.

Радіус ділильного кола колеса

, (25)

де – модуль зачеплення,

– кількість зубців зубчастого колеса.

мм,

мм,

мм,

мм,

мм,

мм.

Ширина зубчастих коліс визначається за обраною відносною шириною шестерні

, (26)

та колеса

, (27)

де , – ширина та діаметр ділильного кола шестерні,

– ширина зубчастого колеса,

– міжосьова відстань пари зубчастих коліс.

Міжосьові відстані дорівнюють:

а₁₂ = r₁ + r₂ = 10,5 + 50,1 = 61,5 мм; (28)

а₃₄ = r₃ + r₄ = 14 + 60 = 74 мм; (29)

а₅₆ = r₅ + r₆ = 22,5 + 76,5 = 99 мм (30)

У відповідності з рекомендаціями для першого і другого ступеня (несиметричне розташування коліс відносно опор) приймаємо , а для третього ступеня (консольне розташування шестерні) приймаємо .

Визначаємо за формулою:

, (31)

де – передаточне число розглядає мого ступеня.

,

,

.

Для сьомої шестерні задаємось .

Далі за відомою відносною шириною визначаємо дійсні значення ширини шестерень та коліс

,

,

,

,

,

,

.

При остаточному призначенні розмірів приймаємо ширину шестерні на більше ширини колеса.

Остаточно приймаємо:

b_k2=18 мм; b_k4=22 мм; b_k6=20 мм; b_ш1=21 мм; b_ш3=25 мм; b_ш5=23 мм; b_ш7=50 мм.

Визначаємо діаметри кола вершин і западин зубчатих коліс 2 і шестерні 3. Приймаємо рівно зміщену передачу з коефіцієнтом зміщення х=-0,3 та х=0,3 відповідно. Тому що колесо має від’ємне зміщення, а шестерня – додатне.

Діаметром кола вершин визначаємо за формулою

(32)

де – коефіцієнт висоти головки зуба, =1.

Діаметром кола западин за формулою

(33)

де – коефіцієнт радіального зазору, =0,25.

мм

мм

мм мм

6 Конструювання другого проміжного валу

В другому розділі розробляється конструкція другого проміжного вала з визначенням його основних розмірів – проектувальний розрахунок вала. Початковими даними для вирішення цієї задачі є ширина зубчатої шестерні 3, колеса 2 і крутильний момент .

За умовами на конструювання відповідні ділянки вала з’єднуються з вихідним зубчастим колесом 2 і підшипниками кочення 1. Шестерня 3 виконана за одне ціле з валом. Це відповідає реальній конструкції проміжного вала. Проектувальний розрахунок передбачає визначення діаметру вала, діаметру під підшипник і довжини кожної з позначених ділянок.

Діаметр вала визначається з розрахунку тільки на кручення при знижених допустимих напруженнях

, (34)

де – допустиме дотичне напруження (для редукторних валів );

Отриманий діаметр вала збільшуємо з урахуванням ослаблення шпонковим пазом d=20 мм.

Діаметр вала під підшипник

d_n = d - (4…8) мм = 20-4 = 16 мм . (35)

За визначеним діаметром підбираємо радіальний шариковий підшипник легкої серії (№ 202 у котрого ширина ).

Довжина ділянки вала під підшипник

(36)

де – фаска.

.

Довжина ділянки вала

(37)

l₁=1,3·d=1,3·15=19,5 мм.

Повна довжина вала

l=2·l₁+b_ш3+b_k2=2·19,5+25+18=82 мм. (38)

Відстань між серединами колеса 2 і лівої опори вала

мм. (39)

Відстань між серединами шестерні 3 і правої опори вала

мм. (40)

Відстань між серединами правої і лівої опор

a₁+b₁=a₂+b₂=l-(B+2·f)=82-(11+2·1)=69 мм. (41)

Тоді

a₂ = 69 – b₂ = 69 – 25,5 = 43,5 мм , (42)

b₁ = 69 – a₁ = 69 – 22 =47 мм. (43)

Для виготовлення вала використовуємо сталь 40Х, для якої допустиме напруження .