3.3 Определение геометрических параметров ступеней валов

Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей. На рис. 3.1 приведены типовые конструкции валов одноступенчатых редукторов: а - быстроходный -цилиндрического; б - быстроходный - конического; в - тихоходный (l₃^* - в ном редукторе).

а

б

в

Проектный расчёт ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала: её диаметр d и длину l (см.табл.3.1)

Таблица 3.1

Определение размеров ступеней валов одноступенчатых редукторов, мм

Ступень вала и ее параметры d, l		Вал-шестерня коническая (рис.3.1, б)		Вал-шестерня цилиндрическая (рис.3.1, а)	Вал колеса (рис.3.1, в)
1	2	3		4	5
Iпод элемент открытой передачи или полумуфту	d1	, где Т – крутящий момент, Н·м
	l1	- под звездочку; - под шестерню; - под шкив; - под полумуфту
IIпод уплотнение крышки с отверстием и подшипник	d2	- только под уплотнение
	l2	- только под уплотнение
III под шестерню, колесо	d3	возможно		возможнопринять
	l3	l3 определить графически на эскизной компоновке
IVпод подшипник	d4
	l4	l4 определить графически		l4=В – для шариковых подшипников; l4=В – для роликовых конических подшипников;
Vупорная или под резьбу	d5	d5под резьбу определить в зависимости отd2		Не конструируют	d5=d3+3·f; ступень можно заменить распорной втулкой
	l5	l5			l5 опреде

Примечания:

1. Значения высоты буртика t, ориентировочные величины фаски ступицы f и радиусы скругления r определяются в зависимости от диаметра ступени d:

d	17...24	25...30	32...40	42. .50	52. ..60	62...70	71...85
t	2	2.2	2.5	2.8	3	3.3	3.5
rmax	1.6	1.6	2.0	2.0	2.5	2.5	2.5
f	1	1	1.2	1.6	2	2	2.2

2. Диаметр d₁ выходного конца быстроходного вала, соединенного двигателем через муфту, определить по соотношению d₁ = (0.8...1.2)·d_1(дв), где d_1(дв) - диаметр выходного конца вала ротора двигателя.

3. Диаметры d₂ и под подшипник округлить до ближайшего стандартного диаметра внутреннего кольца подшипника d_п.

4. Диаметры ступеней (кроме d₂ и d₄ под подшипник) округлить ближайшего стандартного значения из ряда Ra40 (см. табл. 2.5).

3.4. Предварительный выбор подшипников качения

Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, приемлемой стоимости, схемы установки.

Предварительный выбор подшипников для каждого из валов редуктора проводят в следующем порядке:

1. В соответствии с рекомендациями табл. 3.2 определяют тип, и схему установки подшипников.

Таблица 3.2

Предварительный выбор подшипников

Передача	Вид	Тип подшипника	Серия	Угол контакта	Схема установки
цилиндрическая косозубая	Б	радиальные шариковые однорядные при мм	средняя (легкая)	-	1 (с одной фиксир. опорой)
		при радиальные шариковые однорядные	легкая (средняя)		3 (враспор)
	Т	при роликовые конические типа 7 000	легкая	для типа 7 000
коническая	Б	роликовые конические типа 7 000 или 27 000 при об/мин	легкая (средняя)	для типа 7 000	4
		радиально-упорные шариковые типа 7 000 при об/мин		для типа 27 000
	Т	роликовые конические типа 7 000	легкая	для типа 46 000	3 (враспор)

2. Из каталога выбирают типоразмер подшипников пo величин диаметра d_п внутреннего кольца подшипника, равного диаметру второй d₂ и четвёртой d₄ ступеней вала под подшипники.

3. По выбранному типоразмеру из каталога определяют основные параметры подшипников: геометрические размеры - d, D В (Т,с) динамическую С_r и статическую С_r0 грузоподъемности. Здесь D диаметр наружного кольца подшипника, β - ширина шарикоподшипников; Т и с - осевые размеры роликоподшипников.