5. Эскизная компоновка редуктора.
5.1. Проектировочный расчет валов.
Разработку эскизного проекта начина с предварительного определения размеров выходного конца вала. Диаметр d, мм, находят по формуле:
Для быстроходного вала:
.
Для промежуточного вала:
.
Для тихоходного вала:
.
Вычисленные значения диаметров округляем в ближайшую сторону до стандартных [1, табл.24.1.]. Для быстроходного вала принимаем d = 30 мм. Для промежуточного вала принимаем d=38 мм. Для тихоходного вала принимаем d = 50 мм.
По значению d подбираем стандартный концевой участок вала [1, табл.24.27.]. Для всех валов выбираем цилиндрический концевой участок вала.
Определяем размеры участка под подшипником и уплотнением. Диаметр вала под подшипником и уплотнением вычисляют по формуле:
Для быстроходного вала:
.
Для тихоходного вала:
.
Для промежуточного вала:
.
Высоту tк заплечика цилиндрического хвостовика, координату r фаски подшипника и размер f фаски колеса, мм, принимают в зависимости от диаметра d [1, стр.46].
Полученные величины
для быстроходного и промежуточного
валов соответствуют числам из стандартного
ряда. Для тихоходного вала округляем
до ближайшего большего числа из
стандартного ряда [1, табл.24.1.]. Принимаем
dП = 60 мм.
Длину участка вала под уплотнением и подшипником принимают равной, мм:
Для быстроходного вала:
.
Для тихоходного вала:
.
Вычисленные значения округляем в
ближайшую сторону до стандартных [1,
табл.24.1.]. Принимаем
.
соответствует
стандартному значению.
Определяем диаметр буртика для упора подшипника качения:
Для быстроходного вала:
.
Для тихоходного вала:
.
Вычисленные значения округляем в
ближайшую сторону до стандартных [1,
табл.24.1.]. Для быстроходного вала принимаем
мм.
Для тихоходного вала принимаем
мм.
Расстояние а между внутренней поверхностью стенки корпуса редуктора и торцом ступицы принимаем равным 10 мм.
5.2. Выбор типа подшипников.
Для опор валов цилиндрических прямозубых колес редукторов применяют чаще всего шариковые радиальные подшипники.
Подшипники выбираем по диаметру вала под подшипником.
Для быстроходного вала: = 35 мм. Подшипник №307 ГОСТ 8338 – 75.
Для промежуточного вала:
Подшипник
№307 ГОСТ 8338-75
Для тихоходного вала: =60 мм. Подшипник №212 ГОСТ 8338 – 75.
6. Расчет валов.
. Расчет быстроходного вала.
1. Составляем схему нагружения вала в двух взаимно перпендикулярных плоскостях – вертикальной Y и горизонтальной X .
Схема нагружения быстроходного вала (рис.2)
-
нагрузка на консоль.
2. По правилам, известным из курса «Сопротивление материалов», определяем опорные реакции и изгибающие моменты:
опорные реакции Ay и By в вертикальной плоскости:
;
;
;
;
Проверка:
,
.
изгибающие моменты Mx , Mx и Mx в вертикальной плоскости:
Н·мм,
Н·мм;
Н·мм;
опорные реакции Ax и Bx в горизонтальной плоскости:
;
Н;
;
Н;
Проверка:
,
.
изгибающий момент Mу в горизонтальной плоскости:
Н·мм;
В опасном сечении I-I прочность вала не рассчитывают т.к. вал изготовлен заодно с шестерней.
3. Результирующий изгибающий момент M в сечении А-А:
Н·мм.