4.3. Определение нагрузок тихоходного вала

;

;

;

Опредилим опорные реакции:

В плоскости ZOY:

=> ;

.

В плоскости XOY:

=> ;

=> ;

;

.

Строим эпюры изгибающих моментов.

В плоскости ZOY:

Участок A….F_r3

М_х1=R_Ay·х1 при х1=0 М_х1=0

х1=60 М_х1=-98940

Участок F_r3….B

М_х2=R_Ay·(60+х2) - F_r3·х2

при х2=0 М_х2=-19871

х2=60 М_х2=16578,5

Участок B…R_By

М_х3=0

В плоскости XOY:

Участок А….F_t3

М_х1= R_Ax·х1 при х1=0 М_х1=0

х1=60 М_х1=94560

Участок F_t3….B

М_х2= R_Aх·(60 + х2)

при х2=0 М_х2=-94560

х2=60 М_х2=-189120

Участок F_M….В

М_х3=-F_м·х3 при х3=0 М_х3=0

х3=107 М_х3=515847

Суммарный изгибающий момент

4.4. Выбор расстояния между деталями передач

Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор «а», мм (рис. 4.1).

Примем его равным 7.

рис. 4.1

Расстояние b₀, (мм) между дном корпуса и поверхностью колес принимаем равным: b₀≥3а

b₀≥3·7≥21≈25

Расстояние между торцовыми поверхностями шестерни быстроходной ступени и колеса тихоходной ступени расположены два подшипника опор соосных валов. Расстояние L_s (мм) между зубчатыми колесами определяем по соотношению:

L_s=3a + B₁ + B₂,

где B₁ и B₂ – ширины подшипников опор быстроходного и тихоходного валов.

L_s=3·7 + 17 + 23=61.

5. Конструирование зубчатых колес

Колеса изготавливается из поковок, конструкция дисковая.

5.1. Прямозубое колесо

Диаметр ступицы

Длина ступицы

Штамповочные уклоны γ^°=7^°, R=8мм

Ширина торцов зубчатого венца

S=2,2·m + 0,05·b=2,2·1,6 + 0,05·60мм=6,4мм

Толщина диска

5.2. Косозубое колесо

Диаметр ступицы

Длина ступицы

Штамповочные уклоны γ^°=7^°, R=6мм

Ширина торцов зубчатого венца S=2,2·1,6 + 0,05·22мм=4,62мм

Толщина диска

6. Расчет шпоночных соединений

Исходные данные:

1. Вращающий момент на ведущем валу редуктора ;

2. Вращающий момент на промежуточном валу редуктора ;

3. Вращающий момент на ведомом валу редуктора ;

4. Материал шпонок - сталь 45;

5. Размеры сечений шпонок и пазов, а так же длина шпонок по ГОСТ 23360-78.

Расчет шпоночного соединения производится из условия прочности на смятие:

где d - диаметр вала;

k - рабочая глубина паза в ступице детали;

l - длина шпонки;

b - ширина шпонки;

Допускаемое напряжение смятия .

6.1.1. Ведущий вал.

Расчет шпонки под муфту:

; k=3,5мм; ; b=8мм.

6.1.2. Промежуточный вал.

Расчет шпонки под колесо:

; k=6,2мм; ; b=16мм.

6.1.3. Ведомый вал.

Расчет шпонки под муфту:

; k=6,8мм; ; b=16мм.

Расчет шпонки под колесо:

; k=7,4мм; ; b=20мм.

Прочность на смятие шпонок обеспечена.