3.3 Эскизная компоновка передачи

Эскизная компоновка передач редуктора выполняется по результатам произведенных расчетов, как правило, на миллиметровке в соответствующем масштабе (лучше 1:1). Выполнение эскизного чертежа начинается с проведения линий, определяющих межосевые расстояния с дальнейшим изображением деталей передач: валов, подшипников, зубчатых колес.

По результатам выполнения эскизной компоновки уточняются размеры валов и делается заключение о работоспособности передачи редуктора.

На рис. 7 приведена принципиальная эскизная компоновка червячного редуктора, а на рис. 8 – в масштабе 1:2 для рассматриваемого примера.

4 Проверочный расчет выходного вала

Проверочный расчет выходного (или любого другого) вала проводится с целью определения сохранения его работоспособности под действием приложенных к нему нагрузок в течение установленного срока эксплуатации. Расчет вала производится по предложенной методике.

4.1 Расчетная схема. Исходные данные

Точка приложения окружной F_t2, радиальной F_г2 и осевой F_a2 сил обозначена точкой С. Сила F_t2 в точке приложения С создает момент Т₂ (М₁), а силы F_t2, F_a2 и F_г2 в точках опор А и В приводят к возникновению реакций R_AY; R_AX; R_BY; R_BX. Моменту Т₂ препятствует момент сил полезных сопротивлений Т_ПС (М₂). Анализ кинематической схемы показывает, что точка С равноудалена от точек А и В, следовательно длины участков ℓ₁ и ℓ₂ равны между собой и равны ½ℓ _р2 = 60,12 мм, а значение ℓ₃ = ℓ_2п – ℓ_р2 = 308 – 120,25 = 187,75 мм.

С учетом проведенного анализа расчетная схема на прочность выходного вала имеет вид, представленный на рис.9

Рис.9 Расчетная схема на прочность выходного вала

червячной передачи

4.2 Определение внешних нагрузок - реакций связей

Исходными данными являются результаты расчетов, проведенных в предыдущих разделах:

F_t2 = 6361,3 Н; F_г2 = 2315,5 Н; F_a2 = 1767 Н; Т₂ = 954,2 Н·м;

ℓ_р2 = 120,25 мм; Т_ПС = Т₂ = 954,2 Н·м; ℓ_2п = 308 мм, d₂ = 300 мм.

По условию расположения точки С

ℓ₁ = ℓ₂ = ℓ_р2= · 120,25 = 60,12 мм.

Для определения неизвестных сил реакций воспользуемся уравнениями равновесия:

в плоскости YOZ:

=0, R_Bу (ℓ₁ +ℓ₂) – F_a2 d₂ – F_r2 · ℓ₁ = 0,

R_BУ = = 3361,8 Н.

=0, F_r2· ℓ₂ – R_AУ(ℓ₁ + ℓ₂) – F_a2 d₂ = 0,

R_AУ = = -1046,5 Н.

Для проверки правильности решения составляется уравнение

= 0; Σ F_КУ = -R_AУ + R_BУ – F_r2 = -1046,5Н + 3361,8 – 2315,5 ≈ 0.

Реакции определены верно: R_AУ= -1046,5 Н; R_BУ =3361,8 Н.

В плоскости ХОZ :

= 0, R_ВХ· (ℓ₁+ℓ₂) - F_t2 ℓ₁ = 0.

R_ВХ = = 3180,65 Н.

= 0, F_t2 ℓ₂ – R_AX· (ℓ₁ + ℓ₂) = 0.

R_AX = = 3180,65 Н.

Для проверки правильности решения составляется уравнение

= 0, ΣF_КХ = R_AХ – F_t2 + R_ВХ = 3180,65 – 6361,3·+3180,65 ≈ 0.

Направление и величины сил реакции опор определены верно:

R_AX = R_ВХ =3180,65 Н.

Если значения сил реакции имеет знак минус, то необходимо на расчетной схеме направление этих векторов изменить на противоположное.

Суммарные реакции в опорах:

R_A = = 3348,4 Н;

R_В = = 4628 Н.