5.2 Минимальный диаметр вала при расчете на чистое кручение /2, с.161/

,

(5.1)

где - момент на валу, Н∙м;

- допускаемое напряжение при кручении, МПа.

Вал 3 испытывает дополнительную изгибающую консольную нагрузку от цепной передачи. Поэтому для него возьмём допускаемое напряжение МПа. Для вала 2, который такой нагрузки не несёт, возьмём большую величину МПа.

Минимальный диаметр ведущего вала при расчете по формуле (5.2) при моменте на валу Т₂ = 66,88 Н∙м (см. раздел 2.3).

= 23,9 мм.

Допускается соединение валов полумуфтами с различными внутренними диаметрами, но в пределах одного значения допускаемого момента. Поэтому с учетом диаметра вала двигателя d_дв = 38 мм принимаем стандартное значение диаметра выходного конца ведущего вала d_в2 =32 мм /2, с.161/.

Принимаем из конструктивных соображений следующие значения диаметров валов: под уплотнением d_у2 = 40 мм, под подшипниками d_в2 = 40 мм.

Минимальный диаметр ведомого вала при расчете по формуле (5.2) при моменте на валу Т₃ = 101,732 Н∙м (см. раздел 2.3).

= 36,6 мм.

Принимаем стандартное значение диаметра выходного конца ведомого вала d_в3 = 38мм /2, с.161/.

Принимаем из конструктивных соображений следующие значения диаметров валов: под уплотнением d_у3 = 42 мм, под подшипниками d_в3 = 45 мм, под колесом d_к3 = 50 мм.

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора

6.1 Толщина стенок корпуса и крышки

δ = 0,025* +1, (6.1)

где - межосевое расстояние косозубой зубчатой передачи, мм

Межосевое расстояние косозубой передачи (см. раздел 3.2)

= 125 мм

Тогда расчет по формуле (6.1) дает

δ = 0,025*125+1 = 4,125 мм,

принимаем δ = 8 мм /2, с. 241/

Толщина верхнего пояса корпуса и пояса крышки

b = 1,5 * δ =1,5 *8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса корпуса

P = 2,35 * δ = 2,35*8 = 18,8 мм,

принимаем p=20 мм.

6.2 Диаметры болтов:

- фундаментных

d₁ = (0,03…0,036)* +12 = (0,03…0,036)*125+12 = 15,75…16,5 мм,

принимаем болты с резьбой М16

- крепящих крышку к корпусу у подшипников

d₂ = (0,07…0,075)* d₁ = (0,7…0,75)*16 = 11,2…12,0 мм,

принимаем болты с резьбой М12;

- крепящих крышку к корпусу

d₃ = (0,5…0,6)* d₁ = (0,5…0,6)*16 = 8,0…9,6 мм,

принимаем болты с резьбой М10.

7. Конструктивные размеры шестерни и колеса

7.1 Сравнительно небольшие размеры шестерни по отношению к диаметру вала позволяют выполнить шестерню за одно целое с валом.

Ее размеры: d₂ = 60,3 мм, d_a2 =62,8 мм, b₂ = 55 мм.

7.2 Колесо кованное, его размеры: d₃ = 189,7 мм, d_a3 =191,5 мм, b₃ = 50 мм.

Диаметр ступицы

d_ст = 1,6× d_в3 = 1,6×50 = 80 мм.

Длина ступицы

l_ст = (1,0…1,6)× d_в3 = (1,0…1,6)×50 = 50…80 мм,

принимаем l_ст = 50 мм,

Толщина обода

δ₀ = (2,5…4,0)×m_n = (2,5…4,0)×1,25 = 3,125…5 мм,

принимаем δ₀ = 8мм.

Толщина диска

C=0,3×b₃ = 0,3×50 = 15 мм,

Принимаем C = 15 мм.

8. Расчет шпоночных соединений

8.1 Для всех валов предусматриваем шпонки призматические со скругленными торцами ГОСТ 23360 – 78.

Материал шпонок – сталь 45 ГОСТ 1050-88 нормализованная.

8.2 Условие прочности соединения по напряжениям смятия /2, с. 169/

σ_см = ≤ [σ_см], (8.1)

где Т – момент на валу, Н∙м;

d – диаметр вала, мм;

h – высота шпонки, мм;

l – длина шпонки, мм;

b – ширина шпонки, мм;

t₁ – глубина паза вала, мм;

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия, Мпа.

Размеры шпоночного соединения b, h, t₁ выбираем в зависимости от диаметра вала d /2, с 169/, а необходимую длину l определим, преобразовав фор-мулу (6.1)

l = +b (8.2)

Допускаемое напряжение смятия с учетом кратковременных перегрузок [σ_см] = 70 МПа /2, с.170/.

8.3 Шпоночное соединение, расположенное на выходе ведущего вала, на диаметре d = 32 мм имеет размеры b×h = 10 × 8 мм, t₁ = 5 мм /2, с.169/.

Длина шпонки при расчете по формуле (8.2) при моменте на ведущем валу T₂ = 66,88 Н∙м (см. раздел 2.3)

l₁ = 29,9 мм.

Округляем до стандартного значения l₁ = 32 мм /2, с.169/.

8.4 Шпоночное соединение, расположенное на выходе ведомого вала, на диаметре d =38 мм имеет размеры b×h =12×8 мм, t₁ = 5 мм /2, с.169/.

Длина шпонки при расчете по формуле (8.2) при моменте на ведомом валу Т₃ = 191,89 Н∙м (см. раздел 2.3)

l₂ = 60 мм.

Округляем до стандартного значения l₂ = 63 мм /2, с.169/.

8.5 Шпоночное соединение, расположенное под зубчатым колесом, на диаметре d = 50 мм имеет размеры b×h = 16×10 мм, t₁ = 5 мм /2, с.169/.

Длина шпонки при расчете по формуле (8.2) при моменте на ведомом валу Т₃ = 191,89 Н∙м (см. раздел 2.3)

l₃ = 43,4 мм.

Округляем до стандартного значения l₃ = 45 мм /2, с.169/.