Проектный расчет валов редуктора
5.1Выбор материала валов.
Для валов в проектируемом редукторе рекомендуют применять сталь 45.
5.2 Выбор допускаемых напряжений.
Проектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения. Поэтому допускаемое напряжение: [τ]к = 10 … 20 Н/мм². При этом меньшее [τ]к = 10 Н/мм² - для быстроходного вала, а большее [τ]к = 20 Н/мм² - для тихоходного вала.
5.3 Определение сил в зацеплении закрытых передач:
Силы в зацеплении закрытой передачи
| Вид передачи | Силы в зацеплении | Значение силы, Н | |
| На шестерни | На колесе | ||
| Цилиндрическая | Окружная, FT | 1546,155 | 1546,155 |
| Шевронная | Радиальная, FR | 567,339 | 567,339 |
FT1 = FT2
FT2 = 2*Т III * 10 
/ d2 = 2*143198 / 185,231 = 1546,155 Н
FR1 = FR2
FR2 = FT2 
= 1546,155*0,364 / 0,992 = 567,339 Н
Угол зацепления α принят за 20° (стр. 96 [1]).
5.4 Определяем консольные силы:
Консольные силы
| Вид открытой передачи | Характер силы по направлению | Значение силы, Н |
| Клиноременная | Радиальная | 874,051 |
Fоп = 2Fо * sin 
где Fо – сила предварительного натяжения ремня; Fо = 110,357 Н (результат расчета ременной передачи).
α1 – угол обхвата ремнем ведущего шкива. α1 = 163,672 (результат расчета ременной передачи).
Fоп = 2*110,375*sin81 = 883*sin81 = 883*0,989 = 874,051 Н
5.5 Определяем размеры ступеней валов одноступенчатого редуктора:
5.5.1 1-я ступень валов
d1 = 
где Мк = Т – крутящий момент равен вращающему моменту на валу, Нм.
[τ]k – допускаемое напряжение на кручение;
[τ]k = 10 Н/мм² - для быстроходного вала;
[τ]k = 20 Н/мм² - для тихоходного вала;
Быстроходный вал:
d1 = 
= 26,88 = 26 мм.
Тихоходный вал:
d1 = 
= 32,957 = 32 мм.
Быстроходный вал:
L1 = (1,0…1,5) d1 = 1,2*26,88 = 32,256 = 32 мм.
Тихоходный вал:
L1 = (1,0…1,5) d1 = 1,2*32,957 = 39,548 = 40 мм.
5.5.2 2-я ступень валов:
Быстроходный вал:
d2 = d1+2t
где t = 2,2 (примечание 1, стр.109 [1]).
d2 = 26,88+2*2,2 = 31,28 мм.
Диаметр под подшипник округляем до ближайшего стандартного значения диаметра внутреннего кольца подшипника d. d2 = 30 мм.
Тихоходный вал:
d2 = d1+2t
где t = 2,2 (примечание 1, стр.109 [1]).
d2 = 32,957+2*2,2 = 37,334 мм.
Следовательно, d2 = 35 мм.
Быстроходный вал:
L2 ≈ 1,5*d2 ≈ 1,5*30 ≈ 45 мм.
Тихоходный вал:
L2 ≈ 1,25*d2 ≈ 1,25*35 ≈ 43,75 мм.
Округляем до ближайшего стандартного значения из ряда Ra40: L2 ≈ 45 мм.
5.5.3 3-я ступень валов:
Быстроходный вал:
d3 = d2+3,2r
где r = 2 (примечание 1, стр.109 [1]).
d3 = 30+3,2*2 = 36,4 мм. Округлив принимаем d3 = 36 мм.
Тихоходный вал:
d3 = d2+3,2*r = 35+3,2*2 = 41,4 мм. Округлив принимаем d3 = 42 мм.
5.5.4 4-я ступень валов:
Быстроходный вал:
d4 = d2 = 30 мм.
Тихоходный вал:
d4 = d2 = 35 мм.
Быстроходный вал:
L4 = В – ширина подшипника, где В = 19 мм. ( табл. К27, стр.410 [1]).
L4 = 19 мм.
Тихоходный вал:
L4 = В, где В = 17 мм. ( табл. К27, стр.410 [1]).
L4 = 17 мм.
5.5.5 5-я ступень валов:
Тихоходный вал:
d5 = d3+3f, где f = 1,6 (примечание 1, стр.109 [1]).
d5 = 42+3*1,6 = 42+4,8 = 46,5 мм. Округлив принимаем d5 = 48 мм.
5.5.6 Составляем табличный ответ по определению размеров ступеней валов редуктора:
Размеры ступеней, мм.
| Ступени вала | Вал-шестерня | Вал-колесо |
| 1-я под элемент открытой передачи | d1 = 26 мм. L1 = 32 мм. | d1 = 32 мм. L1 = 40 мм. |
| 2-я под уплотнение крышки с отверстием и подшипник | d2 = 30 мм. L2 = 45 мм. | d2 = 35 мм. L2 = 45 мм. |
| 3-я под шестерню, колесо | d3 = 36 мм. определяют графически | d3 = 42 мм. определяют графически |
| 4-я под подшипник | d4 = 30 мм. L4 = 19 мм. | d4 = 35 мм. L4 = 17 мм. |
| 5-я упорная или под резьбу | d5 = 48 мм. определяют графически |