Ориентировочный расчёт валов редуктора. Эскизная компоновка редуктора
Выбираем материалы валов:
Для двух валов редуктора при средней нагрузке выбираем из рекомендации сталь 45. Механические характеристики стали 45:
диаметр заготовки-любой, твердость 200HB,
где σв – предел прочности, σв=560 МПа;
σт,τт – пределы текучести, σт=280 МПа, τт=150 МПа;
σ–1,τ–1 – пределы выносливости при изгибе и кручении, σ–1=250МПа,
τ–1=150 МПа;
ψσ, ψτ – коэффициенты, характеризующие чувствительность материала
к асимметрии цикла нагружения, ψσ=0, ψτ=0.
5.1.Ориентировочный расчет валов:
Определяем диаметры входного вала:
мм
где -крутящий момент на валу шестерни, Нм; -допускаемое касательное напряжение, МПа. = т.к вал промежуточный .
Принимаем диаметр входного конца входного вала редуктора по стандартному ряду
Определяем диаметры выходного вала редуктора:
мм
где Т-крутящий момент на валу колеса, Нм; -допускаемое касательное напряжение, МПа. = .
Принимаем диаметр входного конца выходного вала редуктора по стандартному ряду
Определяем диаметры остальных участков валов редуктора:
Конструктивное исполнение входного и выходного вылов редуктора показано на рис.1.
Рисунок 1- Конструкция входного и выходного валов редуктора
Определяем диаметры ступеней валов согласно выбранной конструкции прибавляя к каждому предыдущему диаметру вала 2-5 мм и округляя согласно стандартного ряда Ra40.
Входной вал редуктора:
Диаметр входного конца вала
Диаметр вала под уплотнение и крышку подшипника:
Диаметр вала под подшипник:
Диаметр вала под шестерню:
Диаметр буртика:
Выходной вал редуктора:
Диаметр выходного конца вала
Диаметр вала под уплотнение и крышку подшипника:
Диаметр вала под подшипник:
Диаметр вала под зубчатое колесо:
Диаметр буртика:
По ГОСТ 8338-75 исходя из диаметров валов под подшипники предварительно выбираем шарикоподшипники радиальные однорядные лёгкой серии. Выписываем их габаритные размеры и грузоподъемность (табл.2).
Таблица 2 – Характеристики выбранных подшипников
Вал | Обозначение | d, мм | D, мм | B, мм | С, кН |
Входной | 35,1 | ||||
Выходной |
Эскизная компоновка редуктора
Компоновку цилиндрического редуктора (рис.2) проводим на основании геометрических параметров, найденных при расчете цилиндрического редуктора.
Согласно рекомендациям линии внутренних стенок редуктора проводим на расстоянии X=15мм от ширины и диаметра шестерни. Исходя из характеристик выбранных ранее подшипников (табл.2.), вычерчивают их на входном и выходном валах.
Расстояние между торцом подшипника и открытой передачей принимаем равным:Y=25мм.Эскизная компоновка редуктора представлена на (рис.2)
По результатам построения эскизной компоновки определены расстояния между точками приложения нагрузок вдоль оси валов. Расстояния от точки приложения сил в зацеплении до опорных реакций входного вала l1 и выходного l2 находят непосредственным измерением l1 = 80 мм;l2 = 82 мм; l3 = 90мм.