5. Визначення навантажень валів редуктора

5.1 Визначення сил в зачепленні закритої передачі

5.1.1 Окружна сила F_t, H:

На колесі:

F_t2 = ; (5.1)

F_t2 = ;

На шестерні: F_t1= F_t2

F_t1= 4193,43

5.1.2 Радіальна сила F_r, H:

На шестерні: F_r1 = F_t1∙γ_r (5.2)

F_r1 = 4193,43∙0,23=964,49

де γ_r - коефіцієнт радіальної сили

γ_r = (0,44 cosδ₁ - 0,7 sin δ₁) (5.3)

γ_r = (0,44 cos15,73 - 0,7 sin15,73)=0,23

На колесі: F_r2 = F_a1

F_r2 = 4570,84

5.1.3 Осьова сила F_a, H:

На шестерні: F_a1 = F_t1∙γ_a (5.4)

F_a1 = 4193,43∙1,09=4570,84

де γ_a - коефіцієнт радіальної сили

γ_r = (0,44 cos δ₁ + 0,7 sin δ₂) (5.5)

γ_r = (0,44 cos 15,73 + 0,7 sin 74,27)=1,09

На колесі: F_a2 = F_r1

F_a2 = 964,49

5.2 Визначення сил, від відкритої передачі

5.2.1 Консольна сила

F_ВП = k_BF_t+2F_o (5.6)

F_ВП = 1∙37,39+2∙424,53=886,45

Таблиця 5.1 Силові навантаження валів

Параметр	Шестерня	Колесо
Колова сила Ft, Н	4193,43	4193,43
Радіальна сила Fr, Н	964,49	4570,84
Осьова сила Fa, Н	4570,84	964,49
Сила від відкритої предачі Fвп, Н	75,15

ПК 5.05050204.523.01.06 ПЗ

6. Проектний розрахунок валів редуктора.

6.1 Вибір матеріалу валів

Для проектованого редуктора обираємо для виготовлення валів термічно оброблену середньовуглецьову сталь 45 або леговану сталь 40Х, з припустимими напруженнями на крученняτ_К=10...20 Н/мм², причому для швидкохідного вала необхідно призначати менше значення, а для тихохідного відповідно більше.

6.2 Визначення геометричних параметрів ступеней валів

6.2.1 Швидкохідний вал - шестерня

6.2.1.1 Перша ступінь - під елемент відкритої передачі та напівмуфту:

d_1Ш = (6.1)

d_1Ш =

l_1Ш = (1,0…1,5) d_1Ш (6.2)

l_1Ш = 1,5∙44=66

6.2.1.2 Друга ступінь - під ущільнення:

d_2Ш = d_1Ш + 2t (6.3)

d_2Ш = 44 + 2∙2,8=49,6=50

де t - висота бортика [1. табл.17]

l_2Ш = 0,6 d_4Ш (6.4)

l_2Ш = 0,6∙60=24

6.2.1.3 Третій ступінь - під шестерню:

d_3Ш = d_4Ш + 3,2r (6.5)

d_3Ш = 60 + 3,2∙3=69,6=70

де r - координати фаски підшипника [1. табл.17]

l_3Ш =a (6.6)

l_3Ш =8

де a = 8…10 мм – відстань від краю шестерні до внутрішньої стінки корпуса редуктора.

6.2.1.4 Четвертий ступінь - під підшипник:

d_4Ш = d_5Ш+ (2…4 мм) (6.7)

d_4Ш = 54+3=57=60

l_4Ш = 2· d_4Ш+ Т (6.8)

l_4Ш = 2·60+30=150

де Т – ширина підшипника

6.2.1.5 П’ятий ступень - під різьбу:

d_5Ш = 54 (6.9)

l_5Ш = 0,4∙ d_4Ш (6.10)

l_5Ш = 0,4∙60=24

де a = 8…10 мм – відстань від краю шестерні до внутрішньої стінки корпуса редуктора.

6.2.2 Тихохідний вал – вал колеса

6.2.2.1 Перша ступінь - під зірочку відкритої передачі та напівмуфту:

d_1Т= (6.11)

d_1Т=

l_1Т = (1,0…1,5) d_1Т (6.12)

l_1Т = 1,5∙53=79,5=80

6.2.2.2 Друга ступінь - під ущільнюючу кришку та підшипник:

d_2Т = d_1Т + 2t (6.13)

d_2Т = 53 + 2∙6=59

де t - висота бортика [1. табл.17]

l_2Т = 1,25 d_2Т (6.14)

l_2Т = 1,25∙60=75

6.2.2.3 Третій ступінь - під колесо:

d_3Т = d_2Т + 3,2r (6.15)

d_3Т = 60 + 3,2∙3=69,6=70

де r - координати фаски підшипника [1. табл.17]

l_3Т – визначається графічно на ескізній компоновці

6.2.2.4 Четвертий ступінь - під підшипник:

d_4Т = d_2Т (6.16)

d_4Т = 60

l_4Т = Т (6.17)

l_4Т = 30

де Т – ширина підшипника [1. табл.23]

6.2.2.5 П’ята ступінь - упорна:

d_5Т = d_3Т + 3f (6.18)

d_5Т = 70 + 3∙2=76

де f – величина фаски [1. табл.17]

l_5Т – визначається графічно на ескізній компоновці

Таблиця 6.1 Параметри валів і підшипників редуктора

Швидкохідний вал - шестерня				Тихохідний вал – вал колеса					Підшипник
									Внутрішній діаметр d		Зовнішній діаметр D		Ширина Т
Діаметр		Довжина		Діаметр		Довжина
d1Ш	44	l1Ш	66	d1Т	53		l1Т	80		марка підшипника 7512
d2Ш	50	l2Ш	24	d2Т	60		l2Т	75		60		110		30
d3Ш	70	l3Ш	8	d3Т	70		l3Т	граф.		марка підшипника 7512
d4Ш	60	l4Ш	150	d4Т	60		l4Т	30		60		110		30
d5Ш	54	l5Ш	23	d5Т	76		l5Т	граф.

Рисунок 6.2 - Ескізне компонування конічного редуктора

ПК 5.05050204.523.01.07 ПЗ