Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора.
 |
7.1 Выбор материала валов.
Сталь 40Х.
7.2 Выбор допускаемых напряжений на кручение.
[t]к = 10…20 МПа
для быстроходного вала [t]к = 15 МПа;
для тихоходного вала [t]к = 20 МПа.
7.3 Определение геометрических параметров ступеней валов.
| Ступень вала и параметры d; l. | Вал-шестерня цилиндрический | Вал колеса | |
| 1-ая под элемент открытой передачи или полумуфту | d1 |  , где
Т1 = 26,5 Нм – вращающий момент на быстроходном валу
|  , где
Т2 = 101,8 Нм – вращающий момент на быстроходном валу
|
| l1 | l1 = (1…1,5)d1 = = 20,6…31 = 25 мм | l1 = (0,8…1,5)d1 = = 25,6…48 = 40 мм | |
| 2-ая под уплотнение крышки и подшипник | d2 | d2 = d1 + 2t; t – высота буртика d2 = 20 + 22 = 24 = 25мм d2 = 32 + 22,5 = 37 = 40 мм | |
| l2 | l2 = 1,5d2 = 37,5 = 40 мм | l2 = 1,25d2 = 1,2540 = 50мм | |
| 3-ая под шестерню, колесо | d3 | d3 = d2 + 3,2r; r - координата фаски подшипника r = 1,6 d3 = 25 + 3,21,6 = 30,1 = = 32 мм | d3 = d2 + 3,2r = 40 + 3,23 = = 49,6 = 50 мм |
| l3 | определяется графически на компоновке | ||
| 4-ая под подшипник | d4 l4 | d4 = d2 = 25 мм l4 = B + c = 15 + 1= 16мм | d4 = d2 = 40 мм l4 = B + c = 23 + 2 = 25 мм |
Типовые конструкции валов одноступенчатых редукторов.
а) быстроходный вал цилиндрического редуктора
б) тихоходный вал цилиндрического редуктора
7.4 Предварительный выбор подшипников качения.
По таблице 7.2 Шейнблит определим тип, серию и схему установки подшипников и по таблице К-27 определим основные параметры подшипников.
Для цилиндрических передач при аw < 200 мм: радиальные шариковые однорядные подшипники, серия легкая, схема установки – 3 (враспор).
| Обозначение | d | D | B | r | Cr, кН | Cor, кН |
| 1,5 | 6,95 | |||||
| 2,5 | 22,4 |
8. Расчетная схема валов редуктора
Быстроходный вал
Ft1 = 1300 Н; Fr1 = 473 H; FM = 700 H; d1 = 20 мм; lБ = 83 мм; lМ = 58,5 мм.
Эпюры изгибающих и крутящих моментов (быстроходный вал).
1. 
Вертикальная плоскость:
а) определяем опорные реакции:
проверка:
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…4, Нм.
МХ1 = 0; МХ2 = 0; 
; МХ4 = 0
2. Горизонтальная плоскость:
а) определяем опорные реакции:
Знак «-» означает, что сила направлена в противоположную сторону по сравнению с показанным направлением на схеме.
проверка: 
700 – 543,3 – 1300 + 1143,4 = 0;
0 = 0.
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1…4, Нм.
MY1 = 0; MY2 = -FMlM = -700 H0,0585 м = -41 Н;
MY4 = 0.
3. Строим эпюру крутящих моментов:
4. Определяем суммарные радиальные реакции:
5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:
Тихоходный вал
Ft2 = 1300 Н; Fr2 = 473 H; Fоп = 2902,7 Н; d2 = 40 мм; lT = 91 мм; lоп = 57,5 мм.
Эпюра изгибающих и крутящих моментов (тихоходный вал).
1. 
Вертикальная плоскость:
а) определяем опорные реакции:
проверка:
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…4, Нм.
МХ1 = 0; 
;
МХ3 = 0; МХ4 = 0
2. Горизонтальная плоскость:
а) определяем опорные реакции:
Знак «-» означает, что сила направлена в противоположную сторону по сравнению с показанным направлением на схеме.
проверка: 
2902,7 + 1184,1 + 1300 – 5386,8 = 0;
0 = 0.
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1…4, Нм:
MY1 = 0; 
MY3 = RDXlT = = -1184,1 H0,091 м = = -107,8 Н; MY4 = 0.
3. Строим эпюру крутящих моментов:
4. Определяем суммарные радиальные реакции:
5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:
