2.Расчет валов и подшипников редуктора

1. Исходные сведения

Проектный расчет валов, выбор типа и параметров подшипников и эскизное проектирование редуктора, основы составления расчетных схем валов изложены в разделе 7 учебного пособия [2].

Например, по эскизу (компоновке) на рис.3 определены , и , требуемые для рас­чета вала и подшипников. Римскими цифрами обозначены возможные опасные сечения вала, про­веряемые расчетом на прочность.

Проверка прочности валов производится в опасных сечениях, определяемых: относи­тельно небольшими размерами; наличием вращающих и больших изгибающих моментов, концентраторов напряжения. Примеры этих сечений:

а)под шестерней, зубчатыми или червячным колесами, где концентратором является шпо­ночная канавка (табл. 10.11 [3]), посадка с натягом (табл. 10.13 [3]) или шлицевой уча­сток вала (табл. 10.12 [3]).

б)под подшипниками качения, где действуют нагружающие моменты, а концентра­тором является посадка с натягом подшипника (табл. 10.13 [3]);

в)в местах перепада диаметров с галтелями в виде радиусов (табл. 10.10 [3]).

В некоторых конструкциях валов целесообразно проверка прочности сечений с дру­гими специфическими концентраторами напряжений. В учебном проекте рекомендуется проверять одно - два наиболее опасных сечения каждого вала с целью сокращения объема рас­четных работ (например, самое тонкое и самое нагруженное).

2. Проверочный расчет валов и подшипников

Проверочный расчет в этом разделе пособия проводится в форме примера, базирующегося на схеме привода №6[1], но с зеркально измененным расположением цепной передачи относительно редуктора.

То есть студенту, выполняющему курсовой проект по схеме привода №6 [1], необходимо изменить направления горизонтальной составляющей нагрузки от цепи на выходной вал редуктора на противоположное рис.2.

На рис.2 представлена объемная схема редуктора.

Исходные данные к примеру расчета валов и подшипников (примеры расчета передач редуктора с исходными данными, соответствующими данному примеру, кинематической и силовой расчет привода даны в разделах 1…7 [2]):

- частоты вращения валов

, , ;

- вращающие моменты

, , ;

- составляющие силы в зацеплении передач I и II ступеней редуктора

, ,

, , , ;

- расчетная нагрузка от цепной передачи на тихоходный вал редуктора

,

передача наклонена к горизонту под углом 30°;

- срок службы редуктора t=3000 часов, нагрузка переменная, график нагружения соответствует рис.1.2[2], привод частореверсивный;

- делительные диаметры червяка и колес I и II ступеней редуктора

, ,

, .

Составление расчетных схем валов

Расчетная схема в виде балки на шарнирных опорах, нагруженной силами и моментами, составляется на базе уже выполненного к этому моменту этапа эскизного проекта редуктора.

То-есть приняты конкретные размеры сечений валов, параметры подшипников, расстояний между опорами, колесами и звездочкой.

Направление окружных и осевых составляющих сил в зацеплении условно принимаем соответствующими только одному направлению вращения входного вала – против часовой стрелки, то-есть по рис.2,а. Эта условность допустима при выполнении курсового проекта.