4.8. Розрахунок вихідного валу редуктора. Вибір підшипників за динамічною вантажопідйомністю

Вихідні дані:

Передавана потужність , частота обертання вала , передача нереверсивна, циклограма навантаження (див. ТЗ на КР.), де ; ; ; а коефіцієнт короткочасного перевантаження . Дилільний діаметр зубчастого колеса , ширина колеса . Строк служби передачі t=20000 год.

4.8.1.Визначення сил в зачепленні закритої передачі і консольних сил. Схема навантаження вала.

Крутний момент (4.107)

Колова та радіальні сили відсутні

4.8.2.Вибір матеріалу вала і допустимих напружень на кручення

Для виготовленя вала вибираємо середньовуглецеву сталь 45 за ГОСТ 1050-88 з характеристиками : , термообробка нормалізація , , , , ;

; ; ;

4.8.3.Попередній розрахунок вала.

4.8.3.1. Визначаємо орьєнтовно діаметр вала відкритої передачі:

(4.108)

За нормальним рядом приймаємо

4.8.3.2. За рекомендацією таблиці 2.1 визначаємо діаметр вала під підшипники

Діаметр вала під маточину зубчастого колеса:

Радіус бурта між підшипником кочення і зубчастим колесом:

1.3.3. Виконуємо попередній вибір підшипників кочення за діаметром вала.

Вибираємо підшипники кулькові однорядні, радіальні, середньої серії

Позначення	серія
206	середня	30	62	16	10200	15300

4.8.4. Ескізна компоновка. Розрахункова схема вала.

4.8.4.1. Виконуємо попередній єтап ескізної компоновки вихідного вала редуктора. Визначаємо відстань між опорами.

Відстань між опорами

4.8.4.2.Складаємо розрахункову схему

4.8.4.3.1.Реакції опор.

(4.109)

(4.110)

4.8.4.3.2.Епюри моментів згину і крутних моменів:

(4.111)

(1.8)

За одержаними даними будуємо епюри згинальних і крутних мометнів.

4.8.4.4.Визначаємо величини приведених моментів:

В нас є тільки один небезпечний переріз, де встановленний правий підшипник.

Приведений момент (за третьою теорією міцності)

(4.112)

де (4.113)

4.8.5. Визначаємо розрахункові діаметрі вала

(4.114)

Оскільки розрахований діаметр меньший, ніж прийнятий в попередньому розрахунку, залишаємо попередній діаметр

4.8.6.Перевірний розрахунок вала на статичну міцність.

У відповідності з епюрами згинальних і крутних моментів:

; ;

(4.115)

(4.116)

Еквівалентне напруження

(4.117)

Допустиме еквівалентне напруження:

(4.118)

Згідно умовою статичної міцності при коефіцієнті перевантаження

(4.118)

Статична міцність вала забезпечена.

4.8.7.Конструювання вала.

За рекомендацією [1,2,3] приймаємо остаточну конструкцію вала. На консольному кінці вала робимо шпонковий паз, для призматичної шпонки, для з’єднання приводу з механізмами, розміри шпонкового паза ( ), відхилення на консольний кінець Is7.

З’єднання маточини колеса з валом діаметра здійснюємться за посадкою , шпонковий паз робимо під призматичну шпонку як і на консольному кінці ( )

Установлюємо величини радіусів галтелей: при переході від діаметра до діаметра , галтелью при переході від до і при переході від діаметра до діаметра .

Шорсткість поверхонь діаметром , , для посадок підшипників кочення приймаємо , а для посадки маточини зубчастого колеса приймаємо