4.2 Эскизная компоновка редуктора

Эскизная компоновка позволяет легко составить представление о соизмеримости деталей редуктора. Диаметры валов были получены выше.

Диаметры шипов валов можно принять

,

;

;

.

Толщина стенки корпуса редуктора

.

Зазор между торцевыми поверхностями зубчатых колёс:

.

Зазор между внутренними стенками корпуса и поверхностями вращающихся деталей: .

Ширина фланца для крепления крышки корпуса редуктора: .

Расстояние между обработанной и необработанной поверхностями: . Принимаем .

Определим диаметры буртиков на валу:

,

;

;

.

5. Проектирование валов

5.1 Проектный расчёт вала

Этот расчёт выполняется для предварительного определения диаметра вала. Диаметр расчётного сечения вала определяем по формуле:

,

где – допускаемое напряжение кручения, .

; ;

; .

По ГОСТ 6639-69 принимаем: (с учетом соединения с электродвигателем); ; ; . Соответствует ранее принятым значениям диаметров валов.

5.2 Определение нагрузок, действующих на вал

Основными нагрузками, действующими на вал, являются усилия в зубчатых зацеплениях, а также крутящие моменты. Определим силы, действующие в передачах.

Косозубая цилиндрическая передача: - окружная сила:

;

Рисунок 4 – Схема приложения сил к промежуточному валу со стороны зубчатых передач

радиальная сила:

;

осевая сила:

.

Рисунок 5 - Расчетная схема и эпюры изгибающих моментов

Найдём реакции опор в вертикальной плоскости:

Найдём реакции опор в горизонтальной плоскости

Суммарные моменты:

Суммарные реакции:

5.3 Приближенный расчёт вала

Первое опасное сечение принято под шестерней, так как там концентратор напряжения– шпоночный паз.

Второе опасное сечение принято на галтельном переходе к буртику от посадочного участка под колесом, концентратор напряжения –галтель.

Эквивалентные напряжения:

< .

Напряжения для материала вала – стали 45:

Так как условия выполняются, то можно считать, что прочность вала достаточная.

5.4 Проверочный расчет на усталостное сопротивление

Материал вала – сталь 45, термообработка – улучшение.

Полные коэффициенты запаса сопротивления усталости:

5.5 Выбор и расчёт шпонок

Из известных способов соединения деталей с валом наиболее распространённый способ соединения – это соединение с помощью врезных призматических шпонок. Размеры поперечного сечения шпонки выбирают в зависимости от диаметра вала.

Рисунок 6 – Шпоночное соединение

Длина шпонки l на (5…10) мм меньше длины ступицы l_ст, рабочая длина шпонки

Выберем стандартные шпонки и их размеры приведем в таблице.

Произведем проверочный расчет шпонок.

Таблица 2 – Выбор призматических шпонок

						lст,мм	lр, мм	усм, МПа
48	14	9	5,5	3,8	63	-	49	21
90	25	14	9	5,4	90	120	75	95
160	40	22	13	9,4	180	200	140	101,5
160	36	20	12	8,4	160	200	124	148

Выбранная шпонка проверяется на смятие:

,

где – момент передаваемый шпонкой;

– диаметр вала;

– высота шпонки;

– рабочая длина шпонки;

– допускаемое напряжение смятия.

Принимаем выбираем по [3, табл. 10, с. 24].

.

Применяем шпонки призматические по ГОСТ 23360-78.