4.2 Компоновочний розрахунок вала за умови кручення та його попереднє конструювання

Розрахунок виконується за умов :

- міцності на кручення (4.1)

- зниженого умовного допустимого напруження кручення в межах []_кр=8...25, МПа пропорційно відносної навантаженності вала;

- забезпечення осьової фіксації деталей, що розміщуються на валу.

Швидкохідний вал ( рис. 4.1а ).

Діаметр консольної ділянки d  (7…8) , мм (4.2)

Т_ш - момент на швидкохідному валу редуктора, Нм

Діаметр консольної ділянки вала, що з’єднується з двигуном за допомогою муфти узгоджується з діаметром вала двигуна d₁ (табл. 2.4) d  (0,8...1,2) d₁, мм.

Діаметр вала під підшипник

d_п = d+2t, мм,

де t - бурт вала, мм (табл. 4.1, рис. 4.2).

• За узгодженням з консультантом проекта.

Для вала з конічною шестірнею або черв’яком d_у = d+2t;

d_р = d_у+(2...4); d_n  d_p, де d_y - діаметр вала під ущільнення;

d_p - діаметр різьбової ділянки вала.

Діаметр бурта для підшипника

d_бп= d_п+3,2r, мм

Шестірню виконати сумістно з валом, якщо діаметр вершин зубців d_a1  2d_бп.

При роздільному виготовленні шестірні та вала діаметр вала під шестірню d_i  d_бп.

Таблиця 4.1 – Розміри елементів в конструкції вала (рис. 4.1, 4.2)

d,мм	17-24	25-30	32-40	42-50	52-60	62-70	71-85	81-90
t,мм r,мм f,мм	3,2 1,6 1	3,5 2 1	3,5 2,5 1,2	4,0 3 1,6	4,5 3 2	4,8 3,5 2	5,2 3,5 2,5	5,6 4,0 3,0

Проміжний вал (рис. 4.1б).

Діаметр вала під колесо , мм* (4.3)

де Т_п - обертовий момент на проміжному валу редуктора, Нм.

Діаметр вала під підшипник d_п = d_к -3,2r, мм.

Діаметр бурта для підшипника d_бп= d_n+3,2  d_к, мм.

Діаметр бурта для колеса d_бк = d_к+3f (табл. 4.1).

Тихохідний вал (Рис. 4.1в).

Діаметр консольної ділянки

, мм* (4.4)

де Т_т - обертовий момент на тихохідному валу редуктора, Нм.

Діаметр вала під підшипник d_п = d+2t, мм.

Діаметр бурта для підшипника d_бп = d_п+3,2r ,мм.

Діаметр вала під колесо d_к  d_бп, мм.

Діаметр бурта для колеса d_бк = d_к+3f, мм.

* Більші значення d і d_k приймають для валів на роликопідшипниках, валів шевронних передач і проміжних валів співвісних редукторів, а також при твердості колес Н 55 HRC.

а) швидкохідний вал; б) проміжний вал; в) тихохідний вал

Рисунок 4.1 - До конструювання валів циліндричного двоступінчастого редуктора

l_м = b₂ , якщо b₂  1,2 d_к;

l_м = 1,2 d_к, якщо b₂  1,2 d_к.

l_м - довжина маточини колеса;

l_ni - відстань між зовнішніми кільцями підшипника;

l^_ni - відстань між перерізами, де прикладені реакції опор.

Рисунок 4.2 - Елементи конструкції вала

t - розмір висоти бурта; t_кон=0,5 t_цип

r - радіус галтельного переходу (r₁ = 0,5 r);

f - розмір фаски деталі, що розміщують на валі;

b - ширина проточки під вихід шліфувального диска ;

n - глибина проточки під вихід шліфувального диска (n=0,25 r₁).

Примітка. Розміри d_к, d_бк, d, d_бп округлити у ближчу сторону до стандартних (табл. 3.1), розміри вала під підшипник d_п округлити до значень, які закінчуються на “0” або “5”.