3 Проектный расчет валов редуктора

Вам необходимо:

1. Изучить темы:

«Валы и оси» [1, глава 12, §3.58… 3.60; 2, глава 22, §22.1…22.7 и др.];

«Подшипники качения» [1, глава 14, §3.67… 3.71, 3.73…3.75; 2, глава 24, §24.1…24.4, 24.8…24.10 и др.];

«Муфты» [1, глава 15, §3.76; 2, глава 25, §25.1 и др.].

2. Выполнить расчетно-графическое задание в следующем объеме:

3.1 Выбор материала валов и допускаемых напряжений на кручение

В проектируемых редукторах рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали, одинаковые для быстроходного и тихоходного вала. Механические характеристики сталей для изготовления валов приведены [5, задача 3.1, таблица 3.2]. При изготовлении вала-шестерни материал вала соответствует материалу шестерни.

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 (циклы напряжений). Поэтому для компенсации приближенности этого метода расчета допускаемые напряжения на кручение применяют заниженными: = 10…20 МПа для быстроходного вала и = 20…30 МПа для тихоходного вала [2, §22.4].

3.2 Выбор муфт, определение размеров ступеней валов

Проектный расчет валов производят на статическую прочность для ориентировочного определения диаметров. При проектном расчете определяют диаметр выходного конца вала, остальные диаметры вала назначают при разработке конструкции с учетом технологии изготовления и сборки [5, задача 7, таблица 7.1].

Диаметр d1 выходного конца быстроходного вала, соединенного с двигателем через муфту, определяют по соотношению

Диаметр выходного конца вала двигателя приведены [5, таблица К10].

Муфты подбирают по большему диаметру концов соединяемых валов и расчетному моменту [5, таблица К21…26].

где К – коэффициент режима работы муфты [2, §25.1].

Диаметр d1 выходного конца тихоходного вала, соединенного с валам рабочей машины через муфту, определяют по [5, таблица К21…26].

Конструкция ступеней валов зависит от типа и размеров установленных на них деталей (зубчатых и червячных колес, подшипников, муфт, звездочек, шкивов) и способов закрепления этих деталей в окружном и осевом направлениях, что подробно описано в [5, задача 10.2].

Например, для последовательности соединения элементов привода по кинематической схеме дв – оп – зп – м – рм:

Таблица … – Размеры ступеней быстроходного вала, мм

Ступень вала	Размеры	Вал-шестерня цилиндрическая
1-я под шкив поликлиноременной передачи		= , принимаем = [5, раздел 13.3, таблица 13.15]. Принимаем t = ; r = [5, раздел 7.3, таблица 7.1].
		, принимаем = .

Таблица … - Размеры ступеней тихоходного вала, мм

Ступень вала	Размеры	Вал колеса
1-я под полумуфту		= , принимаем = [5,K 21…К26]. Принимаем t = ; r =; f = [5, раздел 7.3, таблица 7.1].
		Принимаем = [5,K 21…К26].

Для последовательности соединения элементов привода по кинематической схеме дв – м – зп – оп – рм:

Таблица … – Размеры ступеней быстроходного вала, мм

Ступень вала	Размеры	Вал-червяк
1-я под полумуфту		= . [5, К10]; , принимаем = [5, K21…К26]. Принимаем t = ; r = [5, раздел 7.3, таблица 7.1].
		Принимаем = [5, K21…К26].

Таблица … - Размеры ступеней тихоходного вала, мм

Ступень вала	Размеры	Вал колеса
1-я под звездочку цепной передачи		= , принимаем = [5, раздел 13.3, таблица 13.15]. Принимаем t = ; r =; f = [5, раздел 7.3, таблица 7.1].
		, принимаем = .

Диаметры ступеней валов под подшипники принять стандартные значения, равными диаметру внутреннего кольца подшипника [5, К27…К30].

При определении диаметра ступени вала под шестерню (червяк) возможно:

> ; < ; = .

Конструкции вала-шестерни цилиндрической, конической, червячного вала приведены [5, раздел 10.2, рисунки 10.10, 10.11, 10.12].