Расчет валов зубчато-червячного редуктора
Для привода (рис. 18), состоящего из электродвигателя 1, упругой муфты 2 и зубчато-червячного редуктора 3, рассчитать диаметры валов.
Рис. 18. Кинематическая схема привода с зубчато-червячным редуктором
В зависимости от направления вращения валов и угла наклона зубьев цилиндрической и червячной передачи строят схему сил, действующих на валы (рис. 19, 20).
Рис. 19. Схема сил зубчато-червячного редуктора в пространстве
Рис. 20. Схема сил в зацеплениях:а) на главном виде; б) на виде слева
5.5.1. Расчёт быстроходного вала
Рис. 21. Эпюры моментов
| Дано: силы, действующие на вал   ,  ,  делительный диаметр цилиндрической шестерни  (рис. 21).
1. Определить реакцию в опореБ из суммы моментов относительно опоры Ав вертикальной плоскостиу:
 ;
 ;
 ;
2. Определить реакцию в опореА из суммы моментов относительно опоры Бв вертикальной плоскостиу
 ;
 ;
 .
|
3. Построить эпюры моментов в плоскости у.
4. Определить реакции в опорах А и Б из суммы моментов относительно опоры Ав горизонтальной плоскостих:
;
;
;
.
5. Построить эпюры моментов в плоскости х.
6. Определить эквивалентный момент в сечении В под шестерней.
.
7. Определить диаметр вала под шестерней: 
.
Диаметр вала должен быть меньше диаметра впадин шестерни 
< 
не менее чем на 7 мм, если диаметр вала будет меньше более чем на 7 мм, шестерню выполняют насадной.
8. Конструирование вала шестерни (рис. 22).
Рис. 22. Вал-шестерня
5.5.2. Расчёт промежуточного вала
Рис. 23. Эпюры моментов промежуточного вала зубчато-чевячного редуктора
| Дано: силы, действующие на вал   ,  ,  ,  ,  средний делительный диаметр колеса  , и червяка  (рис. 23).
Размеры l, k, а определяют по эскизной компоновке редуктора.
1. Определить реакции в опорах С и Д в вертикальной плоскости у из суммы моментов относительно опоры С:
 ;
 ;
 ;
 ;
 ;
 ;
 .
2. Построить эпюру моментов в горизонтальной плоскости y.
3. Определить реакции в опорах С и Д в горизонтальной плоскости x из суммы моментов относительно опоры С:
 ;
 ;
 ;
 .
|
4. Построить эпюру моментов в горизонтальной плоскости x.
5. Построить эпюру вращающего момента Т2.
6. Определить изгибающий момент в опоре Д и сечении Е:
; 
.
7. Определить эквивалентный момент в опоре Д и сечении Е под червяком:
;
.
8. Определить диаметр вала в опоре Д и под червяком в сечении Е:
; 
< 
.
9. Конструирование промежуточного вала зубчато-червячного редуктора (рис. 24).
Рис. 24. Промежуточный вал зубчато-червячного редуктора
5.5.3. Расчёт тихоходного вала
Рис. 25. Эпюры моментов
тихоходного вала зубчато-червячного
редуктора
| Дано: силы, действующие на вал  ,  ,  ,  делительный диаметр червячного колеса  (рис. 25).
Размеры m, n, p определяют по эскизной компоновке редуктора.
1. Определить реакции в опорах Ж и З в вертикальной плоскости у из суммы моментов относительно опоры Ж:
 ;
 ;
 ;
 .
2. Построить эпюру моментов в плоскостиy.
3. Определить реакции в опорах Ж и З в горизонтальной плоскости x из суммы моментов относительно опоры Ж:
 ;
 ;
 ;
 .
4. Построить эпюру моментов в плоскости х:
5. Построить эпюру вращающего момента  .
6. Определить момент изгибающий в сечении К:
 .
|
7. Определить момент эквивалентный в опоре Ж и сечении К:
; 
.
8. Определить диаметры вала в опоре Ж и сечении К:
; 
.
Диаметры вала в сечении К и опоре Ж принимаются в сторону увеличения от расчетного значения на 3…5 мм, в опоре Ж диаметр вала должен быть кратным 5 без остатка.
9. Конструирование тихоходного вала зубчато-червячного редуктора (рис. 26).
Рис. 26. Тихоходный вал зубчато-червячного редуктора