3. Расчет и конструирование валов, зубчатых колес и корпуса редуктора, соединений, подбор подшипников.

3.1 Ориентировочный (проектировочный) расчет валов

Ориентировочный расчёт выполняем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:

- ведущий вал: Т_II =37,98Н∙м;

- промежуточный вал: Т_III=182,39Н∙м;

- ведомый вал: Т_IV =789,27Н∙м;

- приводной вал: Т_V =772,25Н∙м.

Диаметр входного конца ведущего вала принимаем равным диаметру вала электродвигателя:

;

Диаметры остальных валов по расчёту на кручение при МПа:

;

мм, принимаем 25 мм;

мм, принимаем 40мм;

мм, принимаем 60мм;

мм, принимаем 60мм.

3.2 Компоновка редуктора. Конструирование зубчатых колес, и корпуса редуктора

Тихоходная ступень:

Шестерню выполняем за одно с валом. Её размеры были рассчитаны ранее:

- диаметр делительной окружности d₁=67мм;

- диаметр вершин зубьев d_а1=73мм;

- ширина шестерни b₁=95 мм.

Колесо кованое:

- диаметр делительной окружности d₂=293мм;

- диаметр вершин зубьев d_а2=300мм;

- ширина колеса b₂=90мм.

Быстроходная ступень:

Шестерню выполняем за одно с валом. Её размеры были рассчитаны ранее:

- диаметр делительной окружности d₁=37 мм;

- диаметр вершин зубьев d_а1=43мм;

- ширина шестерни b₁=60мм.

Колесо кованое:

- диаметр делительной окружности d₂=183мм;

- диаметр вершин зубьев d_а2=189мм;

- ширина колеса b₂=55мм.

Конструктивные размеры корпуса редуктора:

Толщина стенок корпуса и крышки:

мм, принимаем δ=8 мм;

мм, принимаем δ1=8 мм.

Толщина фланцев (поясков) корпуса и крышки:

мм.

Толщина нижнего корпуса при наличии бобышек:

мм.

Диаметры болтов:

- фундаментных:

мм, принимаем болты с резьбой М20;

- крепящих редуктор к раме:

мм, принимаем болты с резьбой М10;

- крепящих крышку редуктора к корпусу:

мм, принимаем болты с резьбой М10.

3.3 Первый этап компоновки редуктора

Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближённого определения положения зубчатых колес относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Компоновочный чертёж выполняем в двух проекциях – разрез по оси колеса и разрез по оси вала-шестерни в масштабе 1:1 в тонких линиях.

Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; вторую осевую, параллельную первой, проводим на расстоянии a_w=100 мм.

Вычерчиваем упрощённо шестерню и колесо в виде прямоугольников;

шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Вычерчиваем внутреннюю стенку корпуса, отступая от торцов колес на 10 мм.

Предварительно намечаем конические однорядные роликоподшипники лёгкой серии на промежуточном и тихоходном валах и радиальные роликоподшипники средней серии – на быстроходном.

Параметры подшипников сводим в таблицу 2.

Таблица 2.

Вал	Условное обозначение подшипника	d	D	B	Грузоподъёмность, кН
		Размеры, мм			С	С0
II	32106	30	55	13	30,2	20,6
III	32107	35	62	14	29,8	22,3
IV	32113	65	100	18	72,2	58,4