Ориентировочный расчет валов

Задача расчета.

Определить диаметры выходных концов валов. Диаметры валов од подшипниками и зубчатыми колесами.

Данные для расчета.

Вращающийся момент на ведущем валу и вращающийся момент на ведомом валу.

Т₁=154

Т₂=594

Условия расчета

Расчет ведем по допускаемым напряжениям на кручение.

А действие изгиба учитываем их понижением.

Расчет валов.

а) ведущий вал:

Определяем d выходного конца

,

где [τ]=20-35Н/мм²-допускаемое пониженное напряжение

на кручение.

Принимаем [τ]=25

Полученное значение увеличиваем на 10%. Учитывая ослабление сечения шпоночным пазом.

Принимаем ближайшее значение по госту 663969

d_вых=32

Диаметр вала под подшипниками

d_п= d_вых+(5-10)=35мм

Диаметр буртика для упора подшипника:

d_б= d_п+3мм=38мм

Ведущий вал выполняется заодно с шестерней.

32 35

35

38

ф 55

а) ведомый вал:

Определяем d выходного конца

,

где [τ]=20-35Н/мм²-допускаемое пониженное напряжение

на кручение.

Принимаем [τ]=25

Полученное значение увеличиваем на 10%. Учитывая ослабление сечения шпоночным пазом.

Принимаем ближайшее значение по госту 663969

d_вых=50

Диаметр вала под подшипниками

d_п= d_вых+(3-8)=55мм

d_к= d_п+3=58

Диаметр буртика для упора подшипника:

d_б= d_к+10мм=68мм

50 58

50 32

68

КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА

Определяем размер ступицы:

Диаметр ступицы d_ст=1.6*d_к=1.6*65=104

принимаем d_ст=90мм

Длина ступицы: l_ст=(1.0-1.2)b₂= (1.0-1.2)50=50-60мм

принимаем l_ст=60мм

Толщина обода колеса δ=4*m=4*2=8мм

Толщина диска колеса с=0.3*b₂=0.3*50=15мм

ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА И КРЫШКИ

Корпус и крышку редуктора изготавливаем литыми из чугуна. Основные размеры приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1-Основные размеры элементов корпуса редуктора из чугуна

Параметры	Формулы	Значения
1.толщина стенки корпуса одноступенчатого редуктора	δ=0.025 аω+1>8мм	δ=0.025*130+1=4.25 принимаем δ=8
2. толщина стенки крышки корпуса	δ1= δ	δ1= 8мм
3.толщина ребер жесткости	δреб> δ	δреб=10мм
4.высота ребер жесткости	hреб>5 δреб	hреб=5 10=50мм
5.ширина фланца картера и крыши
6.толщина фланца	hфл=1,5δ	hфл=1,5 8=12мм
7.Зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса	А=1,2 δ	А=1,2 8=12 мм
8.диаметр фундаментных болтов	dф=0,03аw+12	dф=0,03 165+12=16мм Принимаем М16
9.диаметр болтов у подшипников	dδ=(0,7-0,75) dф	dδ=(0,7-0,75)16=11,2—12мм Принимаем М12
10.диаметр болтов, соединяющих крышку с картером и фланцами	d1=(0,5-0,6) dф	d1=(0,5-0,6)16=8—9,6мм Принимаем М10
11.диаетр винтов смотровой крышки	dсм=(0,3—0,4) dф	dсм=(0,3—0,4)16=4,8—4,6мм Принимаем М6
12.толщина фундаментного фланца основания корпуса	Sо=1,5 dф	Sо=1,5 16=20мм

ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ

Для ведущего и ведомого валов принимаем шарикоподшипники.

Таблица 6.1-Шарикоподшипники радиальные однорядные ГОСТ 8338-75.

Обозначение	d	D	B	Динамическая грузоподъемность С, КН	Статистическая грузоподъемность Cо , КН
Ведущий 307				26,2	17,9
Ведомый 211				34,0	25,6

ПОДБОР И ПРОВЕРКА ШПОНОК

Схема шпоночного соединения.

Задача расчета

Подобрать шпонки и проверить их на смятие.

Данные для расчета

Т2=154 нм

Т3=594 нм

Условие расчета

Подобранные шпонки должны удовлетворять условию

σсм≤[σ]см.

Допускаемые напряжения при стальной ступице и спокойной нагрузке

[σ]см=110…190 Н/мм .

Подбор и проверка шпонок

Проверке подлежат одна шпонка ведущего вала – под шкивом ременной передачи, и две – ведомого вала – под зубчатым колесом и под полумуфтой. Размер шпонок подбираем по таблице.

Таблица 7.1 – Размеры шпонок (ГОСТ 23360-78)

№	Рабочая длина,мм	Диаметр вала, мм	Сечение шпонки, мм	Глубина паза, мм
lp	d	b	h	Вала t1	Втулки t2
	От 30 до 38				5,0	3,3
	От 50 до 58				6.0	3,3
	От 58 до 65				7,0	4,4

Проверяем условие прочности по формуле:

σсм= σсм,

где d- соответствующий диаметр вала, мм;

h- высота шпонки, мм;

t1-глубина паза вала, мм;

lр-рабочая длина шпонки, замеряется с эскизной компоновки.

lp1=32 мм; lp2=50 мм; lp3=60 мм.

σсм= н/мм .

σсм= н/мм .,

σсм= . н/мм .

Условие прочности шпоночных соединений на смятие выполняется.

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ