Предварительный расчет валов редуктора

Определим минимально допустимый диаметр d вала, исходя из расчета на кручение по формуле:

,мм,

где Т - вращающий момент на расчетном валу, Н·м;

[τ_K] — допускаемое напряжение при кручении ([τ_K] = 20 МПа).

4.1. Ведущий вал червячного редуктора:

Принимаем d по ГОСТ = 25 мм

Червяк выполняется заодно целое с валом.

Принимаем значения характерных диаметров вала:

- выходной конец - 25 мм;

- шейка для установки уплотнения, изолирующего подшипник от внешней среды - 30 мм;

- шейки для крепления вала в подшипниках – 35 мм;

- шейка для закрепления червяка – 50 мм;

- распорный буртик для осевой фиксации червяка – 80 мм.

- диаметр вершин витков – 98 мм

- диаметр впадин витков – 67,2 мм

Рисунок 1– Схема ведущего вала .

4.2. Ведомый вал червячного редуктора:

Принимаем по ГОСТ d=60 мм .

Принимаем значения характерных диаметров вала:

- выходной конец - 60 мм;

- шейка для установки уплотнения, изолирующего подшипник от внешней среды - 62 мм;

- шейки для крепления вала в подшипниках – 65 мм;

- шейка для закрепления червячного колеса –70 мм;

- распорный буртик для осевой фиксации червяка – 75мм.

Рисунок 2– Схема ведомого вала

КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА И КРЫШКИ РЕДУКТОРА

5.1. Толщина стенки корпуса редуктора:

Минимальная толщина стенки δ_min=8,0 мм

.

- межосевое расстояние

5.2. Найдём толщину стенки крышки редуктора из условия:

.

5.3. Диаметры болтов, соединяющих:

–редуктор с рамой (фундаментом) ;

Принимаем болт М20

–корпус с крышкой у бобышек подшипников ;

Принимаем болт М16

–корпус с крышкой по периметру соединения .

Принимаем болт М10

5.4. Расстояние между осями болтов диаметра равно:

.

5.5. Ширина фланцев:

Фланец фундаментного (нижнего пояса):

,

где –параметр зависящий от толщины стенки корпуса (подбирается по таблице 5.1) ;

k₁– параметр зависящий от диаметра болта (подбирается по таблице 5.2).

Фланцев корпуса и крышки в плоскости контакта у подшипников: ,

где k₂– параметр зависящий от диаметра винта , устанавливаемого в фланец .

Фланцев корпуса и крышки в плоскости контакта по периметру: ,

где k₃– параметр зависящий от диаметра винта , устанавливаемого в фланец .

5.6. Определим толщину фланцев:

–фундаментного (нижнего пояса)

; Принимаем

– корпуса (в соединении с крышкой)

; Принимаем

– крышки (в соединении с корпусом)

; Принимаем

Таблица 5.1

, мм	8…10	10…15	15…20
, мм	2…3	3…5	4…5

Таблица 5.2

	М6	М8	М10	М12	М16	М20	М24	М30	М36	М42	М48
k для болтов
k для винтов								-	-	-	-

РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНЫХ ПАР

6.1.Геометрическиехарактеристики червяка и червячного колеса:

Диаметры делительных окружностей:

– червяка: мм;

- червячного колеса: мм.

Диаметры окружностей выступов:

- червяка: мм;

- червячного колеса: мм.

Диаметры окружностей впадин:

- червяка: мм;

- червячного колеса: мм.

Ширина червячного колеса:

Длина нарезанной части червяка:

, мм.

;

6.2.Конструктивное исполнение червяка:

Червяк может быть изготовлен автономно или заодно с валом:

,

где - диаметр шейки вала для предполагаемой установки червяка.

;

Сравним расчетное и табличное значение:

условие не выполняется, червяк следует изготавливать заодно с валом.

Рисунок 3 –Конструктивные исполнения червяка заодно с валом

Примем решение о конструктивном исполнении червячного колеса:

Так как а_w =196 мм конструкция червячного колеса будет представлять собой сборочное соединение венца и диска по посадке. Толщина диска равна ширине венца, отверстия в диске отсутствуют .

Рисунок 4– Конструктивные исполнения червячного колеса.

Геометрические параметры червячной пары:

Наибольший диаметр червячного колеса равен:

Диаметр ступицы червячного колеса найдём из условия:

d_ст = 1,8·d_вк = ,

где d_вк - диаметр шейки вала для установки червячного колеса.

Определим длину ступицы червячного колеса:

ℓ_ст = 1.6·d_вк= .