7. Определение оптимального направления зубьев колес редуктора

Программа Valprom разработана для определения реакций и моментов сил нагружающих вал редуктора. Эта программа была разработана сотрудниками кафедры «теоретической и прикладной механики»Томского политехнического университета и используется студентами при проектировании редуктора для оптимального направления его зубьев. Переменными проектирования в этой программе будет направление осевых сил. Далее в соответствии с выбранным критерием оптимальности оптимальный вариант будет тот, для которого и будут минимальны. В нашем расчете рассмотрим 4 варианта направления осевых сил :

1 Варант :

Рис.16

2 Вариант :

Рис.17

Вариант 3 :

Рис.18

Вариант 4 :

Рис.19

Сведем все результаты расчетов в таблицу :

Варианты направле-ния	, Н	, Н	, Н	, Н*м	, Н*м	, Н*м	, Н*м	, Н*м	, Н*м
рис.16	295	1341	1636	197978	97811	11414	52939	116131	54155
рис.17	295	1341	1046	197978	80830	11414	29057	102240	31218
рис.18	295	1341	1636	197978	98833	11414	40373	116993	41955
рис.19	295	1341	1046	197978	115814	11414	64252	131653	65258

В данном случае следует определить оптимальное направление линий зубьев колес и шестерни промежуточного вала. В качестве критерия оптимальности принимаем минимальное значения коэффициента неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий зуба в результате погрешностей в зацеплении и деформации зубьев - . Коэффициент зависит от осевых сил. Чем больше осевая сила тем меньше контактная площадка зацепления тем больше изгибается вал, тем больше значение момента. Минимальное значение и результирующих моментов и будет во втором случае. Следовательно выбираем такое направление зубьев, чтобы осевые силы были направлены так, как показаны на рис.39.

рис.39

Из этого следует, что направление зубьев шестерни и колеса промежуточного вала будет правым.

8 Назначение расчет и анализ посадок

8.1 Назначение посадок

8.1.1 Назначение посадки соединения шпоночного паза на валу

Для передачи вращающего момента чаще всего применяют призматические шпонки. При передачи вращающего момента шпоночным соединением применение посадок колеса на вал с зазором недопустимо, а посадок переходных нежелательно. Если в соединении имеется зазор, то при вращении вала происходит обкатывание со скольжением поверхностей вала и отверстия колеса, которое приводит к их изнашиванию. Поэтому при передаче момента шпонкой на посадочных поверхностях вала и отверстия колеса следует создавать натяг, гарантирующий нераскрытие стыка.

При передачи момента шпоночным соединением посадки принимаем по рекомендациям [1,с.78] – для косозубых передач - .

При установке зубчатых колес на валы с натягом очень трудно бывает совместить шпоночный паз колеса со шпонкой вала. Для облегчения сборки рекомендуют предусматривать направляющий цилиндрический участок вала с полем допуска d11 (рис.20).

рис.20

Посадочные поверхности под зубчатые колеса чаще всего шлифуют. Поэтому пред упорными заплечиками желательно на валу выполнять канавку для выхода шлифовального круга.

Посадки шпонок регламентированы ГОСТ 23360-78. Ширину призматической и толщину сегментной шпонок выполняют по h9 [1,с.78], а ширину шпончного паза вало согласно рекомендациям [1,с.78] – Р9.